DE60107183T2

DE60107183T2 - spark plug

Info

Publication number: DE60107183T2
Application number: DE60107183T
Authority: DE
Inventors: Kenichi Nagoya Nishikawa; Yoshihide Nagoya Kouge; Makoto Nagoya Sugimoto
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2005-11-03
Anticipated expiration: 2021-09-29
Also published as: US20020041137A1; EP1193817A3; BRPI0105481B1; US6771009B2; DE60107183T3; DE60107183D1; BR0105481A; EP1193817B1; EP1193817A2; JP2002175863A; EP1193817B2

Description

1. Gebiet der Erfindung1st area the invention

Diese Erfindung betrifft Zündkerzen.These The invention relates to spark plugs.

2. Beschreibung des Stands der Technik2. Description of the stand of the technique

Zur Zündung in Verbrennungsmotoren einschliesslich Automobilenmotoren verwendete Zündkerzen umfassen im allgemeinen eine Metallhülse, an welcher eine Messeelektrode befestigt ist, einen aus Aluminiumoxidkeramik bestehenden Isolator, und eine Mittelelektrode, welche innerhalb des Isolators angeordnet ist. Der Isolator ragt aus der hinteren Öffnung der Metallhülse in der axialen Richtung hervor. Eine Metallanschlussklemme ist in dem vorstehenden Teil des Isolators eingeführt, und mit der Mittelelektrode über eine leitende Glasversiegelungsschicht, Widerstand, usw. verbunden, die durch eine Glasversiegelungsprozedur ausgebildet wird. Eine hohe Spannung wird an die Metallanschlussklemme angelegt, um einen Funken über dem Spalt zwischen der Messeelektrode und der Mittelelektrode zu bewirken.to ignition used in internal combustion engines including automobile engines Include spark plugs generally a metal sleeve, on which a measuring electrode is attached, one of alumina ceramic existing insulator, and a center electrode, which inside of the insulator is arranged. The insulator protrudes from the rear opening of the metal sleeve in the axial direction. A metal terminal is in inserted in the protruding part of the insulator, and with the center electrode via a conductive glass sealant layer, resistor, etc. connected to the is formed by a glass sealing procedure. A high Voltage is applied to the metal terminal to create a spark across the gap between the measuring electrode and the center electrode.

Eine Kombination von Faktoren, wie beispielsweise eine erhöhte Zündkerzentemperatur und eine erhöhte Umgebungsfeuchtigkeit kann das sogenannte Überschlagsphänomen, im welchem das Anlegen von Hochspannung zu keinem Funken über dem Spalt führt, sondern zu einem Stromfluß auf der Oberfläche eines vorstehenden Teil des Isolators führt, so dass eine Entladung zwischen der Metallanschlussklemme und der Metallhülse auftritt bewirkt wird. Primär für den Zweck einer Vermeidung dieses Überschlagphänomens, weisen die meisten der für allgemeinen Gebrauch verwendeten Zündkerzen eine Glasurschicht auf der Oberfläche des Isolators auf. Die Glasurschicht dient auch zur Glättung der Isolatoroberfläche, um dadurch eine Verschmutzung zu verhindern und die chemische und mechanische Beständigkeit des Isolators zu verbessern.A Combination of factors such as increased spark plug temperature and an increased Ambient humidity can be the so-called rollover phenomenon, in the which the application of high voltage to no spark over the Gap leads, but to a current flow the surface a protruding part of the insulator leads, causing a discharge occurs between the metal terminal and the metal sleeve is effected. Primary for the Purpose of avoiding this rollover phenomenon, Most of them are for In general, spark plugs used a glaze layer on the surface of the insulator. The glaze layer also serves to smooth the Insulator surface, thereby preventing pollution and the chemical and mechanical resistance to improve the insulator.

Im Falle des Aluminiumoxidisolators zur Verwendung in Zündkerzen wurde üblicherweise eine Glasur aus Bleisilikatglas verwendet, welche durch Einfügen einer relative gro ßen Menge an PbO in Silikatglas erzielt wird, um dessen Erweichungspunkt abzusenken. Diese Glasur wird beispielsweise in JP-A-8-279099 beschrieben. (Die Bezeichnung "JP-A", wie sie hierin verwendet wird, bedeutet eine "ungeprüft veröffentlichte Japanische Patentanmeldung"). Die bleihaltige Glasurschicht besitzt jedoch einen Nachteil, dass, da sich das Blei zu Pb₃O₄ oder Pb₂O₃ bei Anlegen einer Hochspannung verändert, der Isolationswiderstand der Glasurschicht rasch abnimmt und somit die Glasurschicht in der Überschlagspannungsfestigkeit verschlechtert. In den letzten Jahren haben jedoch mit einer global zunehmenden Bedeutung des Umweltschutzes Blei enthaltende Glasuren zunehmend einen Verlust an Akzeptanz gefunden. In der Automobilindustrie, in der beispielsweise Zündkerzen in einer großen Menge verwendet werden, werden beispielsweise Untersuchungen mit dem Ziel durchgeführt, Zündkerzen mit einer Blei enthaltenden Glasurschicht in der Zukunft im Hinblick auf Einflüsse von verbrauchten Zündkerzen auf die Umgebung auslaufen zu lassen.In the case of the alumina insulator for use in spark plugs, a glaze made of lead silicate glass which is obtained by incorporating a relatively large amount of PbO in silicate glass is usually used to lower its softening point. This glaze is described, for example, in JP-A-8-279099. (The term "JP-A" as used herein means an "unexamined published Japanese patent application"). However, the lead-containing glaze layer has a disadvantage that, since the lead to Pb ₃ O ₄ or Pb ₂ O ₃ changes upon application of a high voltage decreases the insulating resistance of the glaze layer rapidly, thus deteriorating the glaze layer in the withstand voltage strength. However, in recent years, with the global importance of environmental protection, lead-containing glazes have increasingly found a loss of acceptance. In the automotive industry, for example, in which large quantities of spark plugs are used, for example, investigations are being made with the aim of letting spark plugs containing a lead-containing glaze layer leak out in the future in view of influences of spent spark plugs on the environment.

Bleifreie Glasuren wie z.B. Borsilikatgläser und Alkaliborsilikatgläser wurden bereits als Ersatz für die Blei enthaltenden Glasuren untersucht. Diese bleifreien Glasuren haben jedoch unvermeidliche Nachteile, wie z.B. einen hohen Erweichungspunkt und einen unzureichenden Isolationswiderstand. Glasuren für Zündkerzen mußten zunehmend eine unter schwereren Umgebungsbedingungen beständige Isolationsbeständigkeit aufzuweisen, da die Glasurschichten auf Zündkerzen einer Erwärmung auf höhere Temperaturen als übliche Isolationsporzellane aufgrund der Bedingungen unterliegen können, unter welchen die Zündkerzen in Motoren eingesetzt werden, und da die an die Zündkerzen angelegte Spannung mit dem neuesten Trend zur Leistungsverbesserung in Motoren höher wird. Andererseits werden in Automobilmotoren und dergleichen im Allgemeinen Gummikappen zum Verbinden der Zündkerzen mit dem elektrischen System des Motors verwendet. In dieser Technik ist ein enger Kontakt zwischen dem Isolator und der Innenoberfläche der Gummikappe wichtig, um die Eigenschaften der Überschlagsfestigkeit zu verbessern.lead-free Glazes such as e.g. borosilicate glasses and alkali borosilicate glasses were already in replacement for examined the lead-containing glazes. These lead-free glazes however, have unavoidable disadvantages, such as a high softening point and insufficient insulation resistance. Glazes for spark plugs had increasingly to have a stable insulation under severe environmental conditions, because the glaze layers on spark plugs a warming on higher Temperatures than usual isolation porcelains may be subject to the conditions under which the spark plugs used in engines, and because of the spark plugs applied voltage with the latest trend for performance improvement higher in engines becomes. On the other hand, in automobile engines and the like in General rubber caps for connecting the spark plugs to the electrical System of the engine used. In this technique is a close contact important between the insulator and the inner surface of the rubber cap, about the properties of the flashover resistance to improve.

EP-A-0,959,542 offenbart eine Glasurschicht, die auf der Oberfläche eines Aluminiumoxid-basierenden Isolators einer Widerstandszündkerze ausgebildet ist, die SiO₂ (18 bis 35 Gew.%), B₂O₃ (25 bis 40 Gew.%), ZnO (10 bis 25 Gew.%), BaO (7 bis 20 Gew.%), Na₂O (3 bis 9 Gew.%) und K₂O (3 bis 9 Gew.%) enthält.EP-A-0,959,542 discloses a glaze layer formed on the surface of an alumina-based insulator of a resistance spark plug comprising SiO ₂ (18 to 35% by weight), B ₂ O ₃ (25 to 40% by weight), ZnO ( 10 to 25% by weight), BaO (7 to 20% by weight), Na ₂ O (3 to 9% by weight) and K ₂ O (3 to 9% by weight).

Zusammenfassung der ErfindungSummary the invention

Eine Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung von Zündkerzen mit einer Glasurschicht, welche einen niedrigen Bleianteil aufweist, einen ausreichend dichten Kontakt zwischen dem Isolator der Zündkerze und der Innenoberfläche einer Gummikappe sicherstellen kann, und welche hinsichtlich der Isolationseigenschaft und der Eigenschaft der Überspannungsfestigkeit ausgezeichnet ist.An object of the invention is to provide spark plugs having a glaze layer which has a low lead content, a sufficiently dense contact between the insulator of the ignition candle and the inner surface of a rubber cap, and which is excellent in the insulating property and the characteristic of the surge resistance.

Die vorliegende Erfindung stellt eine Zündkerze bereit, die umfasst: eine Mittelelektrode; eine Metallhülse; und einen Isolator, der eine Aluminiumoxid-Keramik umfasst und zwischen der Mittelelektrode und der Metallhülse angeordnet ist, wobei mindestens ein Teil der Oberfläche des Isolators mit einer Glasurschicht bedeckt ist, die Glasurschicht einen Blei-Komponentengehalt von 1 Mol% oder weniger in Form von PbO enthält, die Glasurschicht umfasst: 35 bis 80 Mol% eines ersten Bestandteils, der 5 bis 60 Mol% einer Silizium-Komponente in Form von SiO₂ und 3 bis 50 Mol% einer Bor-Komponente in Form von B₂O₃ enthält; und 12 bis 60 Mol% eines zweiten Bestandteils, der mindesten eine von einer Zink-Komponente und einer Erdalkalimetall-Komponente R enthält, wobei R mindestens eines ist ausgewählt aus der Gruppe, die aus Calzium, Strontium und Barium besteht, in Form von ZnO bzw. der empirischen Formel RO, der Gesamtgehalt des ersten Bestandteils und des zweiten Bestandteils von 65 bis 98 Mol% beträgt, der Gesamtgehalt der Zink-Komponente in Form von ZnO und mindestens eine von der Barium-Komponente in Form von BaO und Strontium-Komponente in Form von SrO von 12 bis 30 Mol% beträgt, die Glasurschicht ferner mindestens eine Erdalkalimetall-Komponente enthält, die aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus Natrium, Kalium und Lithium in einer Gesamtmenge von 2 bis 15 Mol% in Form von Na₂O, K₂O bzw. Li2O besteht, der Isolator in seiner axial zentralen Position einen vorspringenden Teil umfasst, der von seiner äußeren Umfangsfläche vorspringt und sich in einer Umfangsrichtung erstreckt, der Isolator einen Hauptkörper umfasst, der in Nachbarschaft zum vorspringenden Teil an seiner Rückseite liegt, welches die Seite gegenüber der Vorderseite ist, die der Mittelelektrode in axialer Richtung gegenüberliegt, und der Hauptkörper des Isolators einen Basisabschnitt mit einer zylindrischen äußeren Umfangsfläche hat, und der äußere Umfang des Basisabschnitts bedeckt ist mit der Glasurschicht, welche bei Untersuchung nach dem Verfahren wie in JIS B 0601 eine Oberflächenrauigkeitskurve mit einer maximalen Höhe Ry von 10 μm oder kleiner aufweist, wobei der Isolator bei Untersuchung nach dem Verfahren wie in JIS B 0601 eine Oberflächenrauigkeitskurve mit einer maximalen Höhe Ry von 15 bis 35 μm aufweist und die Glasurschicht eine Dicke von 10 bis 50 μm hat.The present invention provides a spark plug comprising: a center electrode; a metal shell; and an insulator comprising an alumina ceramic and disposed between the center electrode and the metal shell, wherein at least a part of the surface of the insulator is covered with a glaze layer, the glaze layer has a lead component content of 1 mol% or less in the form of PbO the glaze layer comprises: 35 to 80 mol% of a first component containing 5 to 60 mol% of a silicon component in the form of SiO ₂ and 3 to 50 mol% of a boron component in the form of B ₂ O ₃ ; and from 12 to 60 mole percent of a second constituent containing at least one of a zinc component and an alkaline earth metal component R, wherein R is at least one selected from the group consisting of calcium, strontium and barium in the form of ZnO and ZnO, respectively the empirical formula RO, the total content of the first constituent and the second constituent is from 65 to 98 mol%, the total content of the zinc component in the form of ZnO and at least one of the barium component in the form of BaO and strontium component in Is form of SrO of 12 to 30 mol%, the glaze layer further contains at least one alkaline earth metal component selected from the group consisting of sodium, potassium and lithium in a total amount of 2 to 15 mol% in terms of Na ₂ O. , K ₂ O or Li ₂ O, the insulator in its axially central position comprises a projecting part projecting from its outer peripheral surface and extending in a circumferential direction, the Iso The stator includes a main body adjacent to the projecting part at the rear side thereof, which is the side opposite to the front side facing the center electrode in the axial direction, and the main body of the insulator has a base portion with a cylindrical outer peripheral surface, and the outer circumference of the base portion is covered with the glaze layer which, when examined by the method as in JIS B 0601, has a surface roughness curve having a maximum height Ry of 10 μm or smaller, wherein the insulator, when examined by the method as in JIS B 0601, has a surface roughness curve maximum height Ry of 15 to 35 μm, and the glaze layer has a thickness of 10 to 50 μm.

Die vorliegende Erfindung stellt ferner eine Zündkerze bereit, die umfasst: eine Mittelelektrode; eine Metallhülse; und einen Isolator, der eine Aluminiumoxid-Keramik umfasst und zwischen der Mittelelektrode und der Metallhülse angeordnet ist, wobei mindestens ein Teil der Oberfläche des Isolators mit einer Glasurschicht bedeckt ist, die Glasurschicht einen Blei-Komponentengehalt von 1 Mol% oder weniger in Form von PbO enthält, die Glasurschicht umfasst: 35 bis 80 Mol% eines ersten Bestandteils, der 5 bis 60 Mol% einer Silizium-Komponente in Form von SiO₂ und 3 bis 50 Mol% einer Bor-Komponente in Form von B₂O₃ enthält; und 10 bis 60 Mol% eines zweiten Bestandteils, der mindesten eine von einer Zink-Komponente und einer Erdalkalimetall-Komponente R enthält, wobei R mindestens eines ist ausgewählt aus der Gruppe, die aus Calzium, Strontium und Barium besteht, in Form von ZnO bzw. der empirischen Formel RO, der Gesamtgehalt des ersten Bestandteils und des zweiten Bestandteils von 65 bis 98 Mol% beträgt, der Gesamtgehalt der Zink-Komponente in Form von ZnO und mindestens einer von der Barium-Komponente in Form von BaO und Strontium-Komponente in Form von SrO von 10 bis 30 Mol% beträgt, die Glasurschicht ferner mindestens eines von Wismut und Antimon als einen Fließverbesserungsbestandteil in einer Gesamtmenge von 0,5 bis 5 Mol% in Form von Bi₂O₃ bzw. Sb₂O₃ enthält, die Glasurschicht ferner mindestens eine Erdalkalimetall-Komponente enthält, die aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus Natrium, Kalium und Lithium in einer Gesamtmenge von 2 bis 15 Mol% in Form von Na₂O, K₂O bzw. Li2O besteht, der Isolator in seiner axial zentralen Position einen vorspringenden Teil umfasst, der von seiner äußeren Umfangsfläche vorspringt und sich in einer Umfangsrichtung erstreckt, der Isolator einen Hauptkörper umfasst, der in Nachbarschaft zum vorspringenden Teil an seiner Rückseite liegt, welches die Seite gegenüber der Vorderseite ist, die der Mittelelektrode in axialer Richtung gegenüberliegt, und der Hauptkörper des Isolators einen Basisabschnitt mit einer zylindrischen äußeren Umfangsfläche hat, und der äußere Umfang des Basisabschnitts mit der Glasurschicht bedeckt ist, welche bei Untersuchung nach dem Verfahren wie in JIS B 0601 eine Oberflächenrauigkeitskurve mit einer maximalen Höhe Ry von 10 μm oder kleiner aufweist, wobei der Isolator bei Untersuchung nach dem Verfahren wie in JIS B 0601 eine Oberflä chenrauigkeitskurve mit einer maximalen Höhe Ry von 15 bis 35 μm aufweist und die Glasurschicht eine Dicke von 10 bis 50 μm hat.The present invention further provides a spark plug comprising: a center electrode; a metal shell; and an insulator comprising an alumina ceramic and disposed between the center electrode and the metal shell, wherein at least a part of the surface of the insulator is covered with a glaze layer, the glaze layer has a lead component content of 1 mol% or less in the form of PbO the glaze layer comprises: 35 to 80 mol% of a first component containing 5 to 60 mol% of a silicon component in the form of SiO ₂ and 3 to 50 mol% of a boron component in the form of B ₂ O ₃ ; and 10 to 60 mol% of a second constituent containing at least one of a zinc component and an alkaline earth metal component R, wherein R is at least one selected from the group consisting of calcium, strontium and barium, in the form of ZnO and ZnO, respectively the empirical formula RO, the total content of the first constituent and the second constituent is from 65 to 98 mol%, the total content of the zinc component in the form of ZnO and at least one of the barium component in the form of BaO and strontium component in Form of SrO of 10 to 30 mol%, the glaze layer further contains at least one of bismuth and antimony as a flow improving component in a total amount of 0.5 to 5 mol% in the form of Bi ₂ O ₃ and Sb ₂ O ₃ , respectively Glaze layer further contains at least one alkaline earth metal component, which is selected from the group consisting of sodium, potassium and lithium in a total amount of 2 to 15 mol% in the form of Na ₂ O, K ₂ O or Li2O bes That is, the insulator includes, in its axially central position, a projecting portion projecting from its outer peripheral surface and extending in a circumferential direction, the insulator includes a main body adjacent to the projecting portion at the rear side thereof facing the front side is opposite to the center electrode in the axial direction, and the main body of the insulator has a base portion with a cylindrical outer peripheral surface, and the outer circumference of the base portion is covered with the glaze layer which, when examined by the method as in JIS B 0601, has a surface roughness curve has a maximum height Ry of 10 .mu.m or smaller, the insulator when examined by the method as in JIS B 0601 has a Oberflä roughness curve with a maximum height Ry of 15 to 35 microns and the glaze layer has a thickness of 10 to 50 microns.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenSummary the drawings

1 ist eine Längsschnittansicht, die eine Ausführungsform der Zündkerzen gemäß der Erfindung darstellt; 1 Fig. 15 is a longitudinal sectional view illustrating an embodiment of the spark plugs according to the invention;

2A und 2B sind Längsschnittansichten, die einige Beispiele des Isolators darstellen; 2A and 2 B Fig. 15 are longitudinal sectional views illustrating some examples of the insulator;

3 ist eine Ansicht, die eine Zündkerze mit Rillen darstellt; 3 Fig. 12 is a view illustrating a spark plug with grooves;

4 ist eine Darstellung, welche eine Oberflächenrauigkeitskurve einer glasierten Probe darstellt; 4 Fig. 12 is a diagram illustrating a surface roughness curve of a glazed sample;

5 ist eine Darstellung, welche eine Rauigkeitsfläche einer nicht glasierten Probe darstellt. 5 FIG. 13 is a diagram illustrating a roughness area of a non-glazed sample. FIG.

Die in den Zeichnungen benutzten Bezugszeichen sind nachstehend dargestellt.

1 – Metallhülse
2 –Isolator
2d – Glasurschicht
3 – Mittelelektrode
4 – Masseelektrode

The reference numerals used in the drawings are shown below.

1 - metal sleeve
2 isolator
2d - glaze layer
3 - center electrode
4 - ground electrode

Detaillierte Beschreibung der Erfindungdetailed Description of the invention

Die Erfindung stellt Zündkerzen bereit, welche jeweils eine Mittelelektrode, eine Metallhülse und zwischen der Elektrode und der Hülse angeordnet einen Isolator aus Aluminiumoxidkeramik umfassen, wobei wenigstens ein Teil der Oberfläche des Isolators mit einer Glasurschicht abgedeckt ist.The Invention provides spark plugs ready, each having a center electrode, a metal sleeve and between the electrode and the sleeve arranged to comprise an insulator of alumina ceramic, wherein at least part of the surface of the insulator is covered with a glaze layer.

In der Zündkerze gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung,
enthält die Glasurschicht einen Blei-Komponentengehalt von 1 Mol% oder weniger in Form von PbO,
umfasst die Glasurschicht 35 bis 80 Mol% eines ersten Bestandteils, der 5 bis 60 Mol% einer Silizium-Komponente in Form von SiO₂ und 3 bis 50 Mol% einer Bor-Komponente in Form von B₂O₃ enthält und 12 bis 60 Mol% eines zweiten Bestandteils, der mindesten eine von einer Zink-Komponente und einer Erdalkalimetall-Komponente R enthält, wobei R mindestens eines ist ausgewählt aus der Gruppe, die aus Calzium, Strontium und Barium besteht, in Form von ZnO bzw. der empirischen Formel RO, wobei der Gesamtgehalt des ersten Bestandteils und des zweiten Bestandteils von 65 bis 98 Mol% beträgt, der Gesamtgehalt der Zink-Komponente in Form von ZnO und mindestens eine von der Barium-Komponente in Form von BaO und Strontium-Komponente in Form von SrO von 12 bis 30 Mol% beträgt,
enthält die Glasurschicht ferner mindestens eine Erdalkalimetall-Komponente, die aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus Natrium, Kalium und Lithium in einer Gesamtmenge von 2 bis 15 Mol% in Form von Na₂O, K₂O bzw. Li2O besteht,
besitzt der Isolator in seiner axial zentralen Position einen vorspringenden Teil, der von seiner äußeren Umfangsfläche vorspringt und sich in einer Umfangsrichtung erstreckt,
besitzt Hauptkörper des Isolators, der in Nachbarschaft zum vorspringenden Teil an seiner Rückseite liegt, welches die Seite gegenüber der Vorderseite ist, die der Mittelelektrode in axialer Richtung gegenüberliegt einen Basisabschnitt mit einer zylindrischen äußeren Umfangsfläche, und
ist der äußere Umfang des Basisabschnitts mit der Glasurschicht bedeckt, welche bei Untersuchung nach dem Verfahren wie in JIS B 0601 eine Oberflächenrauigkeitskurve mit einer maximalen Höhe Ry von 10 μm oder kleiner aufweist.In the spark plug according to a first aspect of the invention,
the glaze layer has a lead component content of 1 mol% or less in the form of PbO,
For example, the glaze layer comprises 35 to 80 mol% of a first component containing 5 to 60 mol% of a silicon component in the form of SiO ₂ and 3 to 50 mol% of a boron component in the form of B ₂ O ₃ , and 12 to 60 mol % of a second constituent containing at least one of a zinc component and an alkaline earth metal component R, wherein R is at least one selected from the group consisting of calcium, strontium and barium in the form of ZnO and the empirical formula RO, respectively wherein the total content of the first constituent and the second constituent is from 65 to 98 mol%, the total content of the zinc component in the form of ZnO and at least one of the barium component in the form of BaO and strontium component in the form of SrO of 12 to 30 mol%,
the glaze layer further contains at least one alkaline earth metal component selected from the group consisting of sodium, potassium and lithium in a total amount of 2 to 15 mol% in the form of Na ₂ O, K ₂ O or Li ₂ O,
the insulator has, in its axially central position, a protruding part projecting from its outer peripheral surface and extending in a circumferential direction,
has a main body of the insulator adjacent to the projecting part at its rear side, which is the side opposite to the front side facing the center electrode in the axial direction, a base portion having a cylindrical outer peripheral surface, and
the outer periphery of the base portion is covered with the glaze layer which, when examined by the method as in JIS B 0601, has a surface roughness curve having a maximum height Ry of 10 μm or smaller.

In der Zündkerze gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung,
umfasst die Glasurschicht einen Blei-Komponentengehalt von 1 Mol% oder weniger in Form von PbO,
umfasst die Glasurschicht 35 bis 80 Mol% eines ersten Bestandteils, der 5 bis 60 Mol% einer Silizium-Komponente in Form von SiO₂ und 3 bis 50 Mol% einer Bor-Komponente in Form von B₂O₃ enthält und 10 bis 60 Mol% eines zweiten Bestandteils, der mindesten eine von einer Zink-Komponente und einer Erdalkalimetall-Komponente R enthält, wobei R mindestens eines ist ausgewählt aus der Gruppe, die aus Calzium, Strontium und Barium besteht, in Form von ZnO bzw. der empirischen Formel RO, der Gesamtgehalt des ersten Bestandteils und des zweiten Bestandteils von 65 bis 98 Mol% beträgt, wobei der Gesamtgehalt der Zink-Komponente in Form von ZnO und mindestens einer von der Barium-Komponente in Form von BaO und Strontium-Komponente in Form von SrO von 10 bis 30 Mol% beträgt,
enthält die Glasurschicht ferner mindestens eines von Wismut und Antimon als einen Fließverbesserungsbestandteil in einer Gesamtmenge von 0,5 bis 5 Mol% in Form von Bi₂O₃ bzw. Sb₂O₃,
enthält die Glasurschicht ferner mindestens eine Erdalkalimetall-Komponente, die aus der Gruppe ausgewählt ist, welche aus Natrium, Kalium und Lithium in einer Gesamtmenge von 2 bis 15 Mol% in Form von Na₂O, K₂O bzw. Li2O besteht,
umfasst der Isolator in seiner axial zentralen Position einen vorspringenden Teil, der von seiner äußeren Umfangsfläche vorspringt und sich in einer Umfangsrichtung erstreckt,
umfasst der Hauptkörper des Isolator, der in Nachbarschaft zum vorspringenden Teil an seiner Rückseite liegt, welches die Seite gegenüber der Vorderseite ist, die der Mittelelektrode in axialer Richtung gegenüberliegt, einen Basisabschnitt mit einer zylindrischen äußeren Umfangsfläche, und
ist der äußere Umfang des Basisabschnitts mit der Glasurschicht bedeckt, welche bei Untersuchung nach dem Verfahren wie in JIS B 0601 eine Oberflächenrauigkeitskurve mit einer maximalen Höhe Ry von 10 μm oder kleiner aufweist.In the spark plug according to a second aspect of the present invention,
the glaze layer has a lead component content of 1 mol% or less in the form of PbO,
For example, the glaze layer comprises 35 to 80 mol% of a first component containing 5 to 60 mol% of a silicon component in the form of SiO ₂ and 3 to 50 mol% of a boron component in the form of B ₂ O ₃ and 10 to 60 mol % of a second constituent containing at least one of a zinc component and an alkaline earth metal component R, wherein R is at least one selected from the group consisting of calcium, strontium and barium in the form of ZnO and the empirical formula RO, respectively , the total content of the first component and the second component is from 65 to 98 mol%, wherein the total content of the zinc component in the form of ZnO and at least one of the barium component in the form of BaO and strontium component in the form of SrO 10 to 30 mol%,
the glaze layer further contains at least one of bismuth and antimony as a flow improving component in a total amount of 0.5 to 5 mol% in the form of Bi ₂ O ₃ and Sb ₂ O ₃ , respectively;
the glaze layer further contains at least one alkaline earth metal component selected from the group consisting of sodium, potassium and lithium in a total amount of 2 to 15 mol% in the form of Na ₂ O, K ₂ O or Li ₂ O,
the insulator comprises, in its axially central position, a protruding part projecting from its outer peripheral surface and extending in a circumferential direction,
The main body of the insulator, which is adjacent to the projecting part on its rear side, which is the side opposite to the front side opposite to the center electrode in the axial direction, comprises ei NEN base portion having a cylindrical outer peripheral surface, and
the outer periphery of the base portion is covered with the glaze layer which, when examined by the method as in JIS B 0601, has a surface roughness curve having a maximum height Ry of 10 μm or smaller.

In den Zündkerzen der vorstehend beschriebenen Erfindung ist es Voraussetzung, dass die Glasurschicht einen Bleikomponentenanteil von 1 Mol% oder weniger in Form von PbO enthalten sollte (hierin nachstehend werden Glasurschichten mit einem Bleikomponentenanteil, der auf diesen Wert reduziert ist, als "bleifreie Glasuren" bezeichnet). Wenn eine Glasurschicht Blei in der Form von Ionen mit niedrigerer Valenz (z.B. Pb²⁺) enthält, gibt es Fälle, in welchen das Blei zu Ionen mit höherer Valenz (z.B. Pb³⁺) durch eine Koronaentladung oder dergleichen oxidiert wird. Wie es vorstehend festgestellt wurde, reduziert diese Oxidation die Isolationseigenschaften der Glasurschicht und beeinträchtigt ihre Eigenschaften der Überschlagsfestigkeit. Auch vom Standpunkt der Vermeidung des vorstehend beschriebenen Umweltproblems ist diese Reduzierung im Bleianteil nützlich. Der Bleigehalt in der Glasurschicht ist bevorzugt 0,1 Mol% oder niedriger, bevorzugter im Wesentlichen Null (vorausgesetzt, dass das Blei, welches beispielsweise aus den Rohmaterialien unvermeidlich in die Glasurschicht gelangt, für die Glasur ausgeschlossen ist).In the spark plugs of the invention described above, it is a prerequisite that the glaze layer should have a lead component content of 1 mol% or less in the form of PbO (hereinafter, glaze layers having a lead component content reduced to this value are referred to as "lead-free glazes" ). When a glaze layer contains lead in the form of lower valence ions (eg, Pb ²⁺ ), there are cases in which the lead is oxidized to higher valence ions (eg, Pb ³⁺ ) by a corona discharge or the like. As stated above, this oxidation reduces the insulating properties of the glaze layer and adversely affects its anti-flashover properties. Also from the standpoint of avoiding the environmental problem described above, this reduction in lead content is useful. The lead content in the glaze layer is preferably 0.1 mol% or lower, more preferably substantially zero (provided that the lead which, for example, inevitably enters the glaze layer from the raw materials is excluded from the glaze).

Neben einem reduzierten Bleigehalt gemäß vorstehender Beschreibung weist die Glasurschicht der Erfindung nicht nur eine glatte Oberfläche, um so eine verbesserte Kontaktdichtigkeit mit einer Gummikappe zu erzielen, sondern auch eine Zusammensetzung gemäß entweder ersten und zweiten Aspekten der vorstehend beschriebenen Erfindung auf, um so ein Isolationsverhalten sicherzustellen. Zusätzlich ist der Teil der Glasurschicht, welcher über dem äußeren Umfang des Basisabschnittes des Isolatorhauptkörpers liegt, in der Oberflächenrauigkeit so eingestellt, dass er eine maximale Höhe Ry von 10 μm oder kleiner besitzt.Next a reduced lead content according to the above Description, the glaze layer of the invention not only one smooth surface, so as to improve contact tightness with a rubber cap but also a composition according to either first and second Aspects of the invention described above, so an insulation behavior sure. additionally is the part of the glaze layer which is above the outer circumference of the base section of the insulator main body lies in the surface roughness adjusted so that he has a maximum height Ry of 10 microns or smaller has.

In Automobilmotoren und dergleichen besteht die allgemein verwendete Technik zum Verbinden der Zündkerzen mit dem elektrischen Ausrüstungssystem des Motors in der Verwendung von Gummikappen. Wie es vorstehend festgestellt wurde, ist ein dichter Kontakt zwischen dem Isolator und der Innenoberfläche der Gummikappe für die Verbesserung der Eigenschaften der Überschlagsfestigkeit wichtig. Als Ergebnis von den vorliegenden Erfindern durchgeführter intensiver Untersuchungen, die hat es sich herausgestellt, dass in bleifreien Glasurschichten, wie z.B. Borsilikatglas- und Alkaliborsilikatglas-Schichten, ein wichtiger Faktor, welcher das Erzielen einer gebrannten Glasurschichtoberfläche beeinflusst, die einen ausreichend dichten Kontakt mit einer Gummikappe sicherstellt, die Oberflächenrauigkeit der Glasurschicht ist. Der äußere Umfang des Basisabschnittes des Isolatorhauptkörpers muss insbesondere einen dichten Kontakt mit einer Gummikappe zeigen. Es hat sich herausgestellt, dass, wenn dieser Teil der Glasurschicht, welcher über dem Basisabschnitt des Isolatorhauptkörpers liegt, nicht genau in der Oberflächenrauigkeit eingestellt ist, keine ausreichenden Eigenschaften der Überschlagsfestigkeit sichergestellt werden können. In den Zündkerzen der Erfindung besitzt der Isolator eine bleifreie Glasurschicht, welche jede von den vorstehend beschriebenen Eigenschaften besitzt, und welche in ihrem über der äußeren Umfangsoberflächen des Basisabschnittes des Isolatorhauptkörpers liegenden Teil eine auf einen Wert innerhalb des vorstehend spezifizierten Bereiches eingestellte Oberflächenrauigkeit besitzt. Aufgrund dieses Aufbaus kann die Oberfläche der gebrannten Glasurschicht einen höheren Grad eines dichten Kontaktes mit einer Gummikappe unter Aufrechterhaltung der einwandfreien Isolationseigenschaften der Glasurschicht zeigen, wodurch die Eigenschaften der Überschlagsfestigkeit verbessert werden können.In Automotive engines and the like are the commonly used ones Technique for connecting the spark plugs with the electrical equipment system of the engine in the use of rubber caps. As above has been established is a tight contact between the insulator and the inner surface the rubber cap for improving the properties of the rollover resistance important. As a result, more intensive carried out by the present inventors Investigations, it has been found that in lead-free Glaze layers, e.g. Borosilicate glass and alkali borosilicate glass layers, an important factor influencing the achievement of a fired glaze layer surface, which ensures a sufficiently tight contact with a rubber cap, the surface roughness the glaze layer is. The outer circumference of the The base portion of the insulator main body has to be particularly one show dense contact with a rubber cap. It turned out that if that part of the glaze layer which over the Base portion of the insulator main body is not exactly in the surface roughness is set, insufficient properties of the flashover strength can be ensured. In the spark plugs invention, the insulator has a lead-free glaze layer, which has any of the properties described above, and which in their over the outer peripheral surfaces of Base portion of the insulator main body lying on a part set a value within the above specified range surface roughness has. Due to this structure, the surface of the baked glaze layer can a higher one Degree of tight contact with a rubber cap while maintaining the flawless insulation properties of the glaze layer show whereby the properties of flashover resistance can be improved.

Wenn der Teil der gebrannten Glasurschicht, welcher über dem Basisabschnitt des Isolatorhauptkörpers liegt, eine maximale Höhe Ry größer als 10 μm gemäß Ermittlung aus dessen Oberflächenrauigkeitskurve besitzt dann die bleifreie Glasurschicht, welche eine von den vorstehend beschriebenen Zusammensetzungen aufweist, keine ebene glatte Oberfläche, und ist somit in der Dichtigkeit des Kontaktes zwischen ihrer Oberfläche und einer Gummikappe beeinträchtigt. Demzufolge besitzt die Glasurschicht unzureichende Eigenschaften der Überschlagsfestigkeit. Kleinere Werte der maximalen Höhe Ry werden vom Standpunkt eines dichten Kontaktes, d.h., der Eigenschaften der Überschlagsfestigkeit, bevorzugt. Da jedoch eine übermäßige Reduzierung von Ry zu erhöhten Produktionskosten führen kann, ist die maximale Höhe Ry auf einen Wert eingestellt, welcher keinen derartigen Nachteil bewirkt (z.B. Ry ≥ 0,5 μm). Der bevorzugtere Bereich der maximalen Höhe Ry liegt zwischen 1 bis 4 μm. Werte von Ry wurden gemäß JIS B 0601 (1994) in der nachstehenden Weise ermittelt. Eine Rauigkeitskurve wird durch eine Überprüfung über einer gegebenen Prüflänge erhalten, und ein Abschnitt mit einer Probenlänge und der sich in der Richtung der Hauptlinie erstreckt, wird daraus entnommen. Der Abstand zwischen der Spitzenlinie und der Tallinie in der Tiefenrichtung in diesem Abschnitt wird gemessen und dieser gefundene Wert in Mikrometer (μm) wird als die maximale Höhe Ry angenommen. Die Auswahl der Prüflänge und der Probenlänge ist in JIS B 0601 (1994), 4.1.3 vorgegeben.If the portion of the fired glaze layer overlying the base portion of the Insulator main body lies, a maximum height Ry bigger than 10 μm as determined has its surface roughness curve then the lead-free glaze layer, which is one of the above has no flat smooth surface, and is thus in the tightness of contact between its surface and affected by a rubber cap. As a result, the glaze layer has insufficient properties the rollover resistance. Smaller values of maximum height Ry become from the standpoint of dense contact, that is, the properties the rollover resistance, prefers. However, because of an excessive reduction increased from Ry to Lead production costs can, is the maximum height Ry is set to a value which has no such disadvantage causes (e.g., Ry ≥ 0.5 μm). The more preferred Range of maximum height Ry is between 1 to 4 μm. Values of Ry were calculated according to JIS B 0601 (1994) in the following manner. A roughness curve gets through a review over one given test length, and a section with a sample length and that extends in the direction of the main line, it becomes taken. The distance between the top line and the valley line in the depth direction in this section is measured and this found value in micrometers (μm) is considered the maximum height Ry accepted. The selection of the test length and the sample length is in JIS B 0601 (1994), 4.1.3.

Vom Standpunkt der Erleichterung der Erzeugung einer Glasurschicht, welche eine maximale Höhe der Oberflächenrauigkeit Ry von 10 μm oder kleiner in ihrem über dem Basisabschnitt des Isolatorhauptkörpers liegenden Bereich besitzt, sollte der darunterliegende Isolatorhauptkörper so eingestellt sein, dass er eine maximale Höhe der Oberflächenrauigkeit Ry von 15 bis 35 μm besitzt. Wenn der Isolatorhauptkörper eine Höhe Ry größer als 35 μm besitzt, ist es schwierig, eine Glasurschicht mit einer maximalen Höhe Ry von 10 μm oder kleiner zu erzeugen. Andererseits ist die Einstellung von Ry des Isolatorhauptkörpers auf unter 15 μm dahingehend nachteilig, da dieses einen Präzisionspolierschritt erfordert, der zu einer Erhöhung der Anzahl der Schritte und zu erhöhten Kosten führt. Die Oberflächenrauigkeit des Isolatorhauptkörpers kann durch Überprüfung der Isolatoroberfläche mittels des vorstehend erwähnten Verfahrens nach JIS vor der Glasierung ermittelt werden. Jedoch kann selbst nach der Glasierung die Oberflächenrauigkeit des Isolators durch Verarbeitung eines Bildes eines Achsen-enthaltenden Abschnittes des glasierten Isolators geschätzt werden, indem die Grenzlinie zwischen der Glasurschicht und dem Isolator ermittelt und das Profil für die Rauigkeitsprüfung durch diese Grenzlinie ersetzt wird.from Position of facilitating the generation of a glaze layer, which a maximum height of surface roughness Ry of 10 μm or smaller in her over has the base portion of the insulator main body portion, the underlying insulator main body should be set so that he has a maximum height the surface roughness Ry from 15 to 35 μm has. When the insulator main body a height Ry bigger than 35 μm, It is difficult to get a glaze layer with a maximum height of Ry 10 μm or smaller to produce. On the other hand, the setting of Ry is the Insulator main body to below 15 microns to the effect disadvantageous because this is a precision polishing step that requires an increase the number of steps and leads to increased costs. The surface roughness of the insulator main body can by checking the insulator surface by means of the above-mentioned Method according to JIS before glazing can be determined. however can even after glazing the surface roughness of the insulator by processing an image of an axis-containing portion of the glazed one Insulator appreciated be by the boundary line between the glaze layer and the Isolator and determines the profile for the roughness test by this boundary line is replaced.

Der Isolatorhauptkörper besitzt bevorzugt keine Rillen auf dem äußeren Umfang in seinem hinteren Endteil. Wenn das hintere Endteil des Isolatorhauptkörpers Rillen besitzt (d.h., abwechselnde Erhebungen und Vertiefungen), neigt die Befestigung einer Gummikappe darin zum Hinterlassen eines Spaltes zwischen der Isolatoroberfläche und der Gummikappe. Die Dichtigkeit des Kontaktes zwischen der Gummikappe und der Oberfläche der gebrannten Glasurschicht neigt dadurch zu einer Verringerung, was zu einer Verringerung der Eigenschaften der Überschlagsfestigkeit führt.Of the Insulator main body preferably has no grooves on the outer periphery in its rear end portion. When the rear end part of the insulator main body has grooves (i.e. alternating elevations and depressions), tends the attachment a rubber cap therein for leaving a gap between the insulator surface and the rubber cap. The tightness of contact between the rubber cap and the surface the fired glaze layer tends thereby to a reduction, which leads to a reduction in the properties of the flashover resistance.

Die Dicke der den äußeren Umfang des Basisabschnittes des Isolatorhauptkörpers überdeckenden Glasurschicht ist bevorzugt 10 bis 50 μm. Als Ergebnis von den vorliegenden Erfindern durchgeführter intensiver Untersuchungen hat sich weiter herausgestellt, dass in bleifreien Glasurschichten, wie z.B. Aluminiumsilikatglas- und Alkaliborsilikatglas-Glasurschichten, die Einstellung der Glasurschichtdicke für die Erzielung einer glatten Glasurschichtoberfläche wichtig ist. Der äußere Umfang des Basisabschnittes des Isolatorhauptkörpers muss insbesondere einen dichten Kontakt mit einer Gummikappe zeigen. Es hat sich herausgestellt, dass die Eigenschaften der Überschlagsfestigkeit und weitere Eigenschaften durch richtiges Einstellen der Glasurschichtdicken verbessert werden können. Wenn die über dem äußeren Umfang des Basisabschnittes des Isolatorhauptkörpers liegende gebrannte Glasurschicht eine Dicke innerhalb des vorstehend spezifizierten Bereiches besitzt, kann die Oberfläche der Glasurschicht einen höheren Grad eines dichten Kontaktes mit einer Gummikappe unter gleichzeitiger Aufrechterhaltung der intakten Isolationseigenschaften der Glasurschicht zeigen, wodurch die Eigenschaften der Überschlagsfestigkeit verbessert werden können.The Thickness of the outer circumference the base portion of the insulator main body covering glaze layer is preferably 10 to 50 microns. As a result, more intensive carried out by the present inventors Investigations have further revealed that in lead-free Glaze layers, e.g. Aluminosilicate glass and alkali borosilicate glass glaze layers, the setting of the glaze layer thickness for achieving a smooth Glaze layer surface important is. The outer circumference of the base portion of the insulator main body is required in particular show dense contact with a rubber cap. It turned out that the properties of the rollover resistance and further properties are improved by properly adjusting the glaze layer thicknesses can be. When the over the outer circumference the burnished glaze layer underlying the base portion of the insulator main body has a thickness within the range specified above, can the surface the glaze layer a higher Degree of a tight contact with a rubber cap under simultaneous Maintaining the intact insulating properties of the glaze layer, whereby the properties of flashover resistance can be improved.

Wenn der Teil der gebrannten Glasurschicht, welcher über dem Basisabschnitt des Isolatorhauptkörpers liegt, eine Dicke von kleiner als 10 μm aufweist, neigt die bleifreie Glasurschicht, welche die beiden vorstehend beschriebenen Zusammensetzungen besitzt, weniger dazu, eine gleichmäßige glatte Oberfläche aufzuweisen (dieser trifft nicht in dem Falle zu, in welchem der mit der Glasurschicht zu überdeckende äußere Umfang des Basisabschnittes des Isolatorhauptkörpers durch Trommelung oder dergleichen geglättet werden kann). Andererseits gibt es, wenn die Dicke der Glasurschicht 50 μm überschreitet, Fälle, in welchen die bleifreie Glasurschicht, welche beide vorstehend beschriebenen Zusammensetzungen besitzt, verringerte Isolationseigenschaften aufweist, welche ebenso zu verringerten Eigenschaften der Überschlagsfestigkeit führen. Ferner hat die Erzeugung einer derartigen Glasurschicht den nachfolgenden Nachteil. In dem Falle, in welchem ein Isolator, welcher vertikal gehalten wird, glasiert wird, kann ein Absacken der Glasur während der Aufbringung/Trocknung einer Glasuraufschlämmung oder während des Brennens der Glasur auftreten. Demzufolge ist die sich ergebende Glasurschicht in ihren unteren Teilen dicker als in ihren oberen Teilen, und dieses kann zu Schwierigkeiten in der Kappenbefestigung führen. Der bevorzugtere Bereich der Dicke der Glasurschicht liegt zwischen 10 bis 30 μm.If the portion of the fired glaze layer overlying the base portion of the Insulator main body has a thickness of less than 10 microns, the lead-free tends Glaze layer containing the two compositions described above has less to have a smooth even surface (This does not apply in the case in which the one with the glaze layer to be covered outer circumference the base portion of the insulator main body by tumbling or smoothed out like that can be). On the other hand, if the thickness of the glaze layer is Exceeds 50 μm, Cases, in which the lead-free glaze layer, both above has reduced insulation properties which also reduced properties of flashover resistance to lead. Further the production of such a glaze layer has the following Disadvantage. In the case where an insulator which vertical can be held, glazed, a sagging of the glaze during the Application / drying of a glaze slurry or during the Burning the glaze occur. As a result, the resulting Glaze layer in its lower parts thicker than in its upper part Share, and this can lead to difficulties in cap attachment to lead. The more preferred range of the thickness of the glaze layer is intermediate 10 to 30 μm.

Die Glasurschichten in der Erfindung können hauptsächlich aus Oxiden aufgebaut sein. Die kritischen Bedeutungen der Bereiche der Komponentengehalte in jeder Glasurschicht sind wie folgt (die kritische Bedeutung jedes Komponentengehaltes gilt sowohl für den Aufbau gemäß der ersten Aspekt der Erfindung als auch den gemäß dem zweiten Aspekt, sofern nicht anders angegeben wird). Zuerst liegt der Gehalt einer Siliziumkomponente in der Glasurschicht zwischen 5 bis 60 Mol% in Form SiO₂. Wenn der SiO₂-Gehalt niedriger als 5 Mol% ist, wird die Verglasung in der Glasurschichterzeugung schwierig, und somit kann keine gleichmäßige Glasurschicht erzeugt werden. Anderer seits besitzt, wenn der SiO₂-Gehalt 60 Mol% überschreitet, die Glasur einen so hohen Erweichungspunkt, dass das Glasurbrennen schwierig oder unmöglich ist.The glaze layers in the invention may be composed mainly of oxides. The critical meanings of the ranges of component contents in each glaze layer are as follows (the critical meaning of each component content applies to both the construction according to the first aspect of the invention and that according to the second aspect, unless otherwise specified). First, the content of a silicon component in the glaze layer is from 5 to 60 mol% in terms of SiO ₂ . When the SiO ₂ content is less than 5 mol%, the glazing in the glaze layer formation becomes difficult, and thus a uniform glaze layer can not be produced. On the other hand, if the SiO ₂ content exceeds 60 mol%, the glaze has such a high softening point that glaze firing is difficult or impossible.

Der Gehalt der Borkomponente in der Glasurschicht reicht von 3 bis 5 Mol% in Form von B₂O₃. Wenn die Borkomponente niedriger als 3 Mol% ist, besitzt die Glasur einen derart hohen Erweichungspunkt, dass das Glasurbrennen schwierig oder unmöglich ist. Andererseits weist, wenn der Borkomponentengehalt 50 Mol% überschreitet, nicht nur die Glasuraufschlämmung eine unzureichende Wasserbeständigkeit auf, sondern es gibt auch Fälle, in welchen die Glasurschicht Probleme, wie z.B. Entglasung, verringerte Isolationseigenschaften und einen Unterschied im Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen der Glasurschicht und dem darunter liegenden Isolator aufweist.The content of the boron component in the glaze layer ranges from 3 to 5 mol% in the form of B ₂ O ₃ . If the boron component is lower than 3 mol%, the glaze has such a high softening point that Glaze firing is difficult or impossible. On the other hand, when the boron component content exceeds 50 mol%, not only does the glaze slurry have insufficient water resistance, but there are also cases where the glaze layer has problems such as devitrification, reduced insulating properties and a difference in coefficient of thermal expansion between the glaze layer and the underlying one Insulator has.

Der Gesamtgehalt des ersten Bestandteils und zweiten Bestandteils, welche die Hauptkomponenten der Glasurschicht in der Erfindung sind, liegt zwischen 95 bis 98 Mol% in Form der entsprechenden Oxide. Wenn deren Gesamtgehalt 98 Mol% überschreitet, gibt es Fälle, in welchen die Glasur einen zu hohen Erweichungspunkt für das Brennen besitzt. Wenn deren Gesamtgehalt niedriger als 65 Mol% ist, ist es schwierig, sowohl die Isolationseigenschaften als auch die Einstellung des Erweichungspunktes und des Wärmeausdehnungskoeffizienten zu erreichen. Der bevorzugte Bereich und deren Gesamtgehalt liegt zwischen 70 bis 95 Mol%.Of the Total content of the first constituent and second constituent, which which are major components of the glaze layer in the invention between 95 to 98 mol% in the form of the corresponding oxides. If its Total content exceeds 98 mol%, are there cases in which the glaze too high a softening point for burning has. If their total content is lower than 65 mol%, is it difficult, both the insulation properties and the setting the softening point and the thermal expansion coefficient to reach. The preferred range and their total content is between 70 to 95 mol%.

In dem Aufbau gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung sollte der Gesamtgehalt der Zinkkomponente und der Bariumkomponente und/oder Strontiumkomponente 12 bis 30 Mol% in Form der entsprechenden Oxide sein. Wenn deren Gesamtgehalt 30 Mol% überschreitet, leidet die Glasurschicht unter einer Trübung oder dergleichen. In der Zündkerzenproduktion wird oft eine visuelle Information zum Angeben eines Herstellers oder dergleichen, wie z.B. Buchstaben, eine Figur, eine Zahl, oft auf die äußere Oberfläche des Isolators durch Bedrucken und Brennen einer Farbglasur oder dergleichen aufgebracht. Es gibt jedoch Fälle, in welchen die aufgedruckte visuelle Information aufgrund der Trübung oder dergleichen schwierig zu lesen ist. Andererseits weist, wenn deren Gesamtgehalt niedriger als 12 Mol% ist, die Glasur einen zu hohen Erweichungspunkt auf, und dieses macht nicht nur das Glasurbrennen schwierig, sondern kann auch zu einem Ausfall in einem Erscheinungsbild führen. Der bevorzugte Bereich von dessen Gesamtgehalt liegt daher zwischen 12 bis 20 Mol%.In the structure according to the first Aspect of the invention should the total content of the zinc component and the barium component and / or strontium component 12 to 30 mol% be in the form of the corresponding oxides. If their total content is 30 Exceeds mole%, the glaze layer suffers from haze or the like. In the spark plugs production is often a visual information for specifying a manufacturer or such as e.g. Letters, a figure, a number, often on the outer surface of the Insulator by printing and firing a color glaze or the like applied. However, there are cases in which the printed visual information due to the haze or the same is difficult to read. On the other hand, if their Total content is lower than 12 mol%, the glaze too high Softening point, and this not only makes the glaze burning difficult but can also lead to a failure in appearance to lead. The preferred range of its total content is therefore between 12 to 20 mol%.

In dem ersten Aspekt der Erfindung liegt der Gesamtgehalt des zweiten Bestandteils, welcher eine Zinkkomponente und/oder eine Erdalkalimetallkomponente R umfasst (wobei R mindestens eine oder mehrere Komponenten ist, die aus der aus Kalzium, Strontium und Barium bestehenden Gruppe ausgewählt wird) von 12 bis 60 Mol% in Form des Gesamtgehalts von ZnO bzw. der empirischen Formel RO. Wenn der Gesamtgehalt des zweiten Bestandteils niedriger als 12 Mol% ist, gibt es Fälle, in welchen die Glasur einen zu hohen Erweichungspunkt für das Brennen bei einer gewünschten Temperatur aufweist. Zusätzlich gibt es Fälle, in welchen die Glasurschicht einen so hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten hat, dass sie dazu neigt, Defekte, wie z.B. Rißbildung, zu entwickeln. Andererseits gibt es, wenn der Gesamtgehalt des zweiten Bestandteils 60 Mol% überschreitet, Fälle, in welchen die Glasurschicht entglast oder unzureichende Isolationseigenschaften und beeinträchtigte Eigenschaften der Überschlagsfestigkeit aufweist.In the first aspect of the invention is the total content of the second Ingredient containing a zinc component and / or an alkaline earth metal component R includes (wherein R is at least one or more components, from the group consisting of calcium, strontium and barium selected from 12 to 60 mol% in the form of the total content of ZnO or the empirical formula RO. If the total content of the second ingredient is lower than 12 mol%, there are cases in which the glaze too high a softening point for firing at a desired Temperature has. additionally are there cases in which the glaze layer such a high thermal expansion coefficient has, that it tends to defects, such. Cracking, develop. on the other hand when the total content of the second ingredient exceeds 60 mole%, Cases, in which the glaze layer devitrifies or insufficient insulation properties and impaired Characteristics of the rollover resistance having.

Andererseits ist es in dem Aufbau gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wichtig, dass die Glasurschicht Wismut und/oder Antimon als einen Fließverbesserungsbestandteil in einem Gesamtgehalt von 0,5 bis 5 Mol% enthalten sollte. Derartige Fließverbesserungsbestandteile verbessern jeweils die Fließverhalten der Glasur während des Brennens, um dadurch eine Blasenbildung in der Glasurschicht zu begrenzen. Die Fließverbesserungsbestandteile haben ferner die Auswirkung einer Verhinderung, dass an der Oberfläche der Glasur anhaftende Substanzen anormale Vorsprünge werden, indem sie ermöglichen, dass die anhaftenden Substanzen in die fließverbesserte Glasur während des Brennens eingebettet werden. Wenn der Gesamtgehalt der Fließverbesserungsbestandteile in Form von Oxiden niedriger als 0,5 Mol% ist, gibt es Fälle, in welchen der Effekt der Verbesserung des Fließverhaltens der Glasur während des Brennens zur Ermöglichung der Erzeugung einer glatten Glasurschicht nicht vollständig erzielt werden kann. Andererseits gibt es, wenn deren Gesamtgehalt 5 Mol% überschreitet, Fälle, in welchen die Glasur einen so hohen Erweichungspunkt besitzt, dass das Glasurbrennen schwierig oder unmöglich ist. Im Übrigen besteht die Möglichkeit, dass zukünftig Wismut als eine Substanz bestimmt werden kann, deren Einsatz eingeschränkt werden sollte.on the other hand it is in the structure according to the second one Aspect of the invention important that the glaze layer bismuth and / or Antimony as a flow improver should contain in a total content of 0.5 to 5 mol%. such Fluidity-improving ingredients each improve the flow behavior the glaze during firing, thereby causing blistering in the glaze layer to limit. The flow improvement ingredients also have the effect of preventing that on the surface of the Glaze adhering substances become abnormal protrusions by allowing that the adhering substances in the flow improved glaze during the Burning be embedded. When the total content of flow improvers ingredients in the form of oxides is lower than 0.5 mol%, there are cases in which the effect of improving the flow behavior of the glaze during the Burning to enable not completely achieved the production of a smooth glaze layer can be. On the other hand, if their total content exceeds 5 mol%, Cases, in which the glaze has such a high softening point that Glaze firing is difficult or impossible. Otherwise exists the possibility, that in the future Bismuth can be determined as a substance whose use is restricted should.

Wenn Antimon und Wismut in einer 5 Mol% überschreitenden Menge zugesetzt werden, gibt es Fälle, in welchen die Glasurschicht übermäßig gefärbt ist. In der Zündkerzenproduktion wird oft eine visuelle Information zum Angeben eines Herstellers oder derglei chen, wie z.B. Buchstaben, eine Figur, eine Zahl, oft auf die äußere Oberfläche des Isolators durch Aufdrucken einer Farbglasur oder dergleichen aufgebracht. Es gibt jedoch Fälle, in welchen die aufgedruckte visuelle Information schwierig zu lesen ist, wenn die Glasurschicht übermäßig gefärbt ist. Ein weiteres Problem ist das, dass eine einer Zusammensetzungsmodifikation einer Glasur zuschreibbare Farbveränderung von dem Kunden als "nicht nachvollziehbare Veränderung der gewöhnten Erscheinungsbildfarbe" angesehen wird, und wegen dieses Widerstandes das Produkt nicht ohne weiteres akzeptiert wird.If Added antimony and bismuth in an amount exceeding 5 mol% there are cases in which the glaze layer is overly colored. In the spark plug production is often a visual information for specifying a manufacturer or the like, such as e.g. Letters, a figure, a number, often on the outer surface of the Insulator applied by printing a color glaze or the like. However, there are cases in which the printed visual information is difficult to read is when the glaze layer is overly colored. Another problem is that one of a composition modification attributable to a glaze color change by the customer as "incomprehensible change the accustomed Appearance color " and because of this resistance the product does not readily is accepted.

In dem zweiten Aspekt der Erfindung ist der Gesamtgehalt des zweiten Bestandteils, welcher eine Zinkkomponente und/oder eine Erdalkalimetallkomponente R umfasst (wobei R eines oder mehrere Elemente, ausgewählt aus der aus Kalzium, Strontium und Barium bestehenden Gruppe ist) zwischen 10 bis 60 Mol% in Hinblick auf den Gesamtgehalt von ZnO bzw. die empirischen Formel RO. Wenn der Gesamtgehalt des zweiten Bestandteils niedriger als 10 Mol% ist, gibt es Fälle, in welchen die Glasur einen zu hohen Erweichungspunkt zum Brennen bei der gewünschten Temperatur besitzt. Zusätzlich gibt es Fälle, in welchen die Glasurschicht einen so hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzt, dass sie zur Entwicklung von Defekten, wie z.B. Rißbildung, neigt. Andererseits gibt es, wenn der Gesamtgehalt des zweiten Bestandteils 60 Mol% überschreitet Fälle, in welchen sich die Glasurschicht entglast oder unzureichende Isolationseigenschaften und beeinträchtigte Eigenschaften der Überschlagsfestigkeit aufweist.In The second aspect of the invention is the total content of the second Ingredient containing a zinc component and / or an alkaline earth metal component R includes (where R is one or more elements selected from the group consisting of calcium, strontium and barium) between 10 to 60 mol% in terms of the total content of ZnO or the empirical formula RO. If the total content of the second ingredient is lower than 10 mol%, there are cases in which the glaze too high a softening point for burning at the desired Temperature possesses. additionally are there cases in which the glaze layer such a high thermal expansion coefficient has the ability to develop defects such as e.g. cracking, inclines. On the other hand, if the total content of the second component is Exceeds 60 mol% Cases, in which the glaze layer devitrifies or insufficient insulation properties and impaired Characteristics of the rollover resistance having.

In der Erfindung ist der unter der Glasurschicht liegende Isolator aus einer Aluminiumoxidkeramik aufgebaut, welche weiß ist. Jedoch ist es von dem Standpunkt einer Verhinderung oder Hinderung einer Färbung erwünscht, die Zusammensetzung der Glasur so einzustellen, dass die Glasurschicht, wenn sie nach der Erzeugung auf dem Isolator geprüft wird, eine Farbsättigung Cs von 0 bis 6 und eine Helligkeit Vs von 7,5 bis 10 besitzt. Dieses kann beispielsweise erreicht werden, indem die Gehalte der vorstehenden Übergangsmetalle eingestellt werden. Wenn die Farbsättigung des glasierten Isolators den Wert 6 überschreitet, kann möglicherweise ein bestimmter Farbton mit dem bloßen Auge erkannt werden. Wenn dessen Helligkeit niedriger als 7,5 ist, kann ein möglicherweise gräulicher oder schwärzlicher Ton erkannt werden. In jedem Falle bringt der glasierte Isolator ein Problem mit sich, dass dessen Aussehen den Eindruck gibt, dass der Isolator deutlich eine Farbe besitzt. Die Farbsättigung Cs des glasierten Isola tors liegt bevorzugt zwischen 0 und 2, bevorzugter zwischen 0 und 1, während seine Helligkeit Vs bevorzugt zwischen 8 und 10, bevorzugter zwischen 9 und 10 liegt. In dieser Beschreibung wurden die Messungen der Helligkeit Vs und der Farbsättigung Cs mittels der in JIS Z 8722 "Method of Color Measurement" unter "4.3 Method for Examination of Reflective Substance" in "4. Method of Spectrometric Color Measurement" vorgeschlagenen Methoden durchgeführt. In einem vereinfachten Verfahren können jedoch die Helligkeit und Farbsättigung auf der Basis eines visuellen Vergleichs mit einer Standardfarbkarte, die gemäß JIS Z 8721 erstellt ist, ermittelt werden.In The invention is the insulator under the glaze layer built from an alumina ceramic, which is white. however is it from the standpoint of preventing or hindering one Dyeing desired Adjust the composition of the glaze so that the glaze layer, when tested on the insulator after generation, a color saturation Cs from 0 to 6 and a brightness Vs of 7.5 to 10 has. This can be achieved, for example, by adjusting the contents of the above transition metals become. When the color saturation of the glazed insulator exceeds 6, may possibly a specific hue can be detected with the naked eye. If whose brightness is lower than 7.5, may be one greyish or blacker Sound can be detected. In any case, the glazed insulator brings a problem with it that gives its appearance the impression that the insulator clearly has a color. The color saturation Cs of the glazed isolator is preferably between 0 and 2, more preferably between 0 and 1 while its brightness Vs preferably between 8 and 10, more preferably between 9 and 10 lies. In this description the measurements of the Brightness Vs and color saturation Cs using the method described in JIS Z 8722 "Method of Color Measurement "under" 4.3 Method for Examination of Reflective Substance "in" 4. Method of Spectrometric Color Measurement "proposed Methods performed. In a simplified process, however, the brightness can and color saturation based on a visual comparison with a standard color chart, which according to JIS Z 8721 is created.

In dem Aufbau gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung kann das erforderliche Fließverhalten selbst dann ausreichend sichergestellt werden, wenn der Gesamtgehalt einer Zinkkomponente und einer Barium- und/oder Strontiumkomponente wegen der Einbeziehung der vorstehend beschriebenen Fließverbesserungsbestandteile in eine Menge innerhalb des gegebenen Bereichs etwas niedrig ist. Demzufolge kann der Bereich des Gesamtgehalts an Zink-, Barium- und Strontiumkomponenten auf die Seite des unteren Grenzwertes hin erweitert werden. Insbesondere liegt ihr optimaler Bereich von 10 bis 30 Mol% wie vorstehend gezeigt.In the structure according to the second Aspect of the invention, the required flow behavior even then sufficient be ensured if the total content of a zinc component and a barium and / or strontium component due to inclusion the flow improver ingredients described above is a bit low in a lot within the given range. As a result, the range of total zinc, barium and strontium components extended to the side of the lower limit become. In particular, its optimum range is 10 to 30 mol% as shown above.

Die Bariumkomponente und Strontiumkomponente tragen nicht nur zu einer Verbesserung in den Isolationseigenschaften der Glasurschicht bei, sondern verbessern auch effektiv die Festigkeit. Wenn deren Gesamtgehalt niedriger als 0,5 Mol% ist, weist die Glasurschicht verringerte Isolationseigenschaften auf, die zu beeinträchtigten Eigenschaften der Überschlagsfestigkeit führen. Andererseits gibt es, wenn ihr Gesamtgehalt 30 Mol% überschreitet, Fälle, in welchen die Glasurschicht einen so hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist, dass sie zur Entwicklung von Defekten, wie z.B. Rißbildung, neigt. Zusätzlich neigt eine derartige Glasurschicht unter einer Trübung oder dergleichen zu leiden. Eine Bariumkomponente und eine Strontiumkomponente können alleine oder in Kombination einbezogen werden. Vom Standpunkt der Kosten der Rohmaterialien ist es jedoch vorteilhaft, eine Bariumkomponente zu verwenden, welche preiswerter ist.The Barium component and strontium component not only contribute to one Improvement in the insulating properties of the glaze layer at, but also effectively improve the strength. If their total content is lower than 0.5 mol%, the glaze layer has decreased Insulation properties, which impaired properties of the flashover to lead. On the other hand, if their total content exceeds 30 mol%, Cases, in which the glaze layer has such a high thermal expansion coefficient, that they are used to develop defects such as e.g. cracking, inclines. additionally such a glaze layer tends to haze or to suffer like that. A barium component and a strontium component can be included alone or in combination. From the standpoint of However, it is advantageous to have a barium component at the cost of the raw materials to use, which is cheaper.

In der Glasurschicht können die Bariumkomponente und Strontiumkomponente jeweils in einer anderen Form als oxidabhängig von den verwendeten Rohmaterialien anwe send sein. Beispielsweise kann die Verwendung von BaSO₄ als Bariumquelle zu einer Restschwefelkomponente in der resultierenden Glasurschicht führen. Es gibt Fälle, in welchen sich diese Schwefelkomponente während des Glasurbrennens in einer Oberflächenschicht der Glasur konzentriert, um so die Oberflächenspannung der geschmolzenen Glasur zu verringern. Somit kann die Schwefelkomponente die Funktion einer Erhöhung der Oberflächenglätte der hier zu erzielenden Glasurschicht haben. Der Gehalt der Kalziumkomponente in Form CaO liegt bevorzugt zwischen 0,5 bis 10 Mol%, was effektiv die Isolationseigenschaften verbessert.In the glaze layer, the barium component and strontium component may each be in an other form than oxide-dependent on the raw materials used. For example, the use of BaSO ₄ as a barium source may result in a residual sulfur component in the resulting glaze layer. There are cases in which this sulfur component concentrates during glaze firing in a surface layer of the glaze so as to reduce the surface tension of the molten glaze. Thus, the sulfur component may have the function of increasing the surface smoothness of the glaze layer to be obtained here. The content of the calcium component in the form of CaO is preferably from 0.5 to 10 mol%, which effectively improves the insulating properties.

Die Alkalimetallkomponenten in der Glasurschicht haben die Funktion, den Erweichungspunkt der Glasur zu senken. Der Gesamtgehalt der Alkalimetallkomponenten, welche Natrium, Kalium und Lithium sind, liegt zwischen 2 und 15 Mol% in Form des Gesamtgehaltes von Na₂O, K₂O bzw. Li₂O. Wenn deren Gesamtgehalt niedriger als 2 Mol% ist, gibt es Fälle, in welchen die Glasur einen zu hohen Erweichungspunkt für das Brennen besitzt. Wenn deren Gesamtgehalt 15 Mol% überschreitet, gibt es Fälle, in welchen die Glasurschicht verringerte Isolationseigenschaften und somit beeinträchtigte Eigenschaften der Überschlagsfestigkeit aufweist. Der Gesamtgehalt der Alkalimetallkomponenten liegt bevorzugt zwischen 3 und 10 Mol%.The alkali metal components in the glaze layer have the function of lowering the softening point of the glaze. The total content of the alkali metal components, which are sodium, potassium and lithium, is between 2 and 15 mol% in terms of the total content of Na ₂ O, K ₂ O and Li ₂ O. If their total content is lower than 2 mol%, there is Cases in which the glaze has too high a softening point for burning. When their total content exceeds 15 mol%, there are cases in which the glaze layer has reduced insulating properties and thus impaired rollover resistance properties. Of the Total content of the alkali metal components is preferably between 3 and 10 mol%.

Um zu verhindern, dass die Glasurschicht verringerte Isolationseigenschaften aufweist, ist die Einbeziehung von zwei oder mehr Alkalimetallkomponenten, ausgewählt aus Natrium, Kalium und Lithium, effektiver als die Einbeziehung nur einer von diesen Alkalimetallkomponenten. Demzufolge kann der Gehalt der Alkalimetallkomponenten ohne erhebliche Beeinträchtigung der Isolationseigenschaften erhöht werden. Somit können die zwei Ziele der Sicherstellung der Eigenschaften der Überschlagsfestigkeit und der Absenkung der Glasurbrenntemperatur gleichzeitig erzielt werden. Weitere Alkalimetallkomponenten können einbezogen werden, sofern der Leitfähigkeitsverringerungseffekt der Einbeziehung einer Kombination von zwei oder mehr der vorstehend erwähnten Alkalimetallkomponenten nicht beeinträchtigt wird. Von dem Standpunkt der Verhinderung einer Verringerung der Isolationseigenschaften wird es mehr bevorzugt, den Gehalt jeder Alkalimetallkomponente auf 5 Mol% oder niedriger einzustellen, und es wird am meisten bevorzugt, alle drei Komponenten, d.h., Natrium, Kalium und Lithium mit einzubeziehen.Around To prevent the glaze layer from having reduced insulation properties is the inclusion of two or more alkali metal components, selected made of sodium, potassium and lithium, more effective than inclusion only one of these alkali metal components. As a result, the Content of the alkali metal components without significant impairment the insulation properties increased become. Thus, you can the two objectives of ensuring the properties of flashover and lowering the glaze firing temperature simultaneously become. Other alkali metal components may be included, as far as the conductivity reduction effect the inclusion of a combination of two or more of the above mentioned Alkali metal components is not affected. From the point of view the prevention of a reduction of the insulating properties it is more preferable that the content of each alkali metal component to 5 mol% or lower, and it is most preferred all three components, i.e., to include sodium, potassium and lithium.

Die Glasurschicht enthält bevorzugt eine Lithiumkomponente als eine der Alkalimetallkomponenten. Eine Lithiumkomponente unter den vorstehend erwähnten Alkalimetallkomponenten hat die Auswirkung einer Verringerung der Oberflächenspannung der Glasur während des Brennens und dadurch einer Verbesserung der Oberflächenglätte und Verringerung der Oberflächenrauigkeit. Es wird bevorzugt, eine Lithiumkomponente soweit wie möglich für die Zwecke der Erzeugung des Effektes der Hinzufügung einer Kombination von zwei oder mehr Alkalimetallkomponenten zur Verbesserung der Isolationseigenschaften, zur Einstellung des Wärmeausdehnungskoeffizienten der Glasurschicht und zur Verbesserung ihrer mechanischen Festigkeit mit einzubeziehen. Der Gehalt einer Lithiumkomponente wird bevorzugt auf einen Wert innerhalb des nachstehenden Bereichs in Hinblick auf den molaren Anteil der entsprechenden Oxide eingestellt. 0,2 ≤ Li/(Na + K + Li) ≤ 0,5 The glaze layer preferably contains a lithium component as one of the alkali metal components. A lithium component among the above-mentioned alkali metal components has the effect of reducing the surface tension of the glaze during firing and thereby improving the surface smoothness and reducing the surface roughness. It is preferable to include a lithium component as much as possible for the purpose of producing the effect of adding a combination of two or more alkali metal components for improving the insulating properties, adjusting the thermal expansion coefficient of the glaze layer, and improving its mechanical strength. The content of a lithium component is preferably adjusted to a value within the following range in terms of the molar ratio of the respective oxides. 0.2 ≤ Li / (Na + K + Li) ≤ 0.5

Wenn der Anteil von Lithium niedriger als 0,2 ist, gibt es Fälle, in welchen die gebrannte Glasurschicht einen so hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten im Vergleich zu dem darunter liegenden Aluminiumoxid aufweist, dass sie zu der Entwicklung von Defekten, wie z.B. Rißbildung, neigt, was zu einem unzureichenden Grad einer Oberflächengüte der Glasurschichtoberfläche führt. Andererseits gibt es, wenn der Anteil von Lithium höher als 0,5 ist, Fälle, in welchen das Lithium nachteilig die Isolationseigenschaft der Glasurschicht beeinflusst, da Lithiumionen eine relativ hohe Beweglichkeit unter den Ionen der Alkalimetalle besitzen. Der bevorzugtere Bereich des Wertes von Li/(Na + K + Li) liegt zwischen 0,3 bis 0,45.If the proportion of lithium is lower than 0.2, there are cases in which the fired glaze layer such a high thermal expansion coefficient compared to the underlying alumina, that they contribute to the development of defects such as Cracking, what tends to one insufficient degree of surface finish of the glaze layer surface leads. on the other hand there are, if the proportion of lithium is higher than 0.5, cases, in which the lithium adversely affects the insulating property of the glaze layer influenced, since lithium ions a relatively high mobility under possess the ions of the alkali metals. The more preferred range of Value of Li / (Na + K + Li) is between 0.3 to 0.45.

Optionale Anforderungen der Erfindung werden nachstehend beschrieben.optional Requirements of the invention will be described below.

Neben den vorstehend beschriebenen Komponenten kann eine Aluminiumkomponente in der Glasurschicht in der Erfindung in einem Anteil von 0,5 bis 10 Mol% in Form von Al₂O₃ enthalten sein. Eine Aluminiumkomponente hat die Auswirkung einer Verhinderung der Entglasung der Glasurschicht. Wenn die Menge der zugesetzten Aluminiumkomponente kleiner als der untere Grenzwert ist, ist ihr Effekt unzureichend. Wenn der Anteil den oberen Grenzwert überschreitet, gibt es Fälle, in welchen die Glasur einen so hohen Erweichungspunkt besitzt, dass das Glasurbrennen schwierig oder unmöglich ist.Besides the above-described components, an aluminum component in the glaze layer in the invention may be contained in a proportion of 0.5 to 10 mol% in the form of Al ₂ O ₃ . An aluminum component has the effect of preventing devitrification of the glaze layer. If the amount of the aluminum component added is smaller than the lower limit, its effect is insufficient. When the proportion exceeds the upper limit, there are cases in which the glaze has such a high softening point that glaze firing is difficult or impossible.

Die Glasurschicht kann ferner eine oder mehrere aus Molybdän, Eisen, Wolfram, Nickel, Kobalt und Mangan ausgewählten Komponenten in einem Gesamtanteil von 0,5 bis 5 Mol% in Form von MoO₃, Fe₂O₃, WO₃, Ni₃O₄, Co₃O₄ bzw. MnO₂ enthalten. Durch die Einbeziehung derartiger Komponenten kann das Fließverhalten der Glasur während des Brennens stark verbessert und die Glasur bei relativ niedriger Temperatur gebrannt werden. Demzufolge kann eine gebrannte Glasurschicht mit ausgezeichneten Isolationseigenschaften und einer glatten Oberfläche leichter erzielt werden.The glaze layer may further comprise one or more of molybdenum, iron, tungsten, nickel, cobalt and manganese selected components in a total amount of 0.5 to 5 mol% in the form of MoO ₃ , Fe ₂ O ₃ , WO ₃ , Ni ₃ O ₄ , Co ₃ O ₄ or MnO ₂ included. By including such components, the flow behavior of the glaze during firing can be greatly improved and the glaze fired at a relatively low temperature. As a result, a baked glaze layer having excellent insulating properties and a smooth surface can be more easily obtained.

Wenn der Gesamtgehalt von einer oder mehreren aus Molybdän, Eisen, Wolfram, Nickel, Kobalt und Mangan (hierin nachstehend als Fließverbesserungs-Übergangsmetall-Bestandteile bezeichnet) ausgewählten Komponenten niedriger als 0,5 Mol% in Form eines Oxidanteils ist, ist der Effekt der Verbesserung der Fließverhalten während des Glasurbrennens unzureichend, und somit der Effekt einer Verleihung einer glatten Glasurschicht unzureichend. Andererseits gibt es, wenn der Gesamtgehalt 5 Mol% überschreitet, Fälle, in welchen die Glasur einen so hohen Erweichungspunkt besitzt, dass das Glasurbrennen schwierig oder unmöglich ist. Ein weiteres Problem, welches angetroffen werden kann, wenn die Fließverbesserungs-Übergangsmetall-Bestandteile in einem zu großen Anteil enthalten sind, besteht darin, dass die Glasurschicht eine unerwünschte Farbe wie in dem vorstehend beschriebenen Falle mit Antimon und Wismut annimmt.If the total content of one or more of molybdenum, iron, Tungsten, nickel, cobalt and manganese (hereinafter referred to as flow-improving transition metal components) chosen Is lower than 0.5 mol% in the form of an oxide component, is the effect of improving the flow behavior during the Glaze burning inadequate, and thus the effect of a ceremony a smooth glaze layer insufficient. On the other hand, there is if the total content exceeds 5 mol%, Cases, in which the glaze has such a high softening point that Glaze firing is difficult or impossible. Another Problem, which can be encountered when the flow improving transition metal components in one too big Are included, is that the glaze layer a undesirable Color as in the case described above with antimony and Bismuth accepts.

Ferner können eine oder mehrere aus Zirkon, Titan, Hafnium, Magnesium, Zinn und Phosphor ausgewählte Komponenten in der Glasurschicht in einem Gesamtanteil von 0,5 bis 5 Mol% in Form von ZrO₂, TiO₂, MgO, SnO₂ bzw. P₂O₅ enthalten sein. Obwohl diese Bestandteile gewollt gemäß verschiedenen Zwecken einbezogen werden können, gibt es Fälle, in welchen sie unvermeidlich in die Glasurschicht als Verunreinigungen (oder Verschmutzungen) aus Rohmaterialien (oder Tonmaterialien, welche während nachstehend beschriebenen Glasuraufschlämmungsherstellung eingebracht werden) oder aus einem feuerfesten Material oder dergleichen, das in dem Schmelzschritt verwendet wird, gelangen.Further, one or more of zirconium, titanium, hafnium, magnesium, tin and phosphorus selected components in the glaze layer in a total amount of 0.5 to 5 mol% in the form of ZrO ₂ , TiO ₂ , MgO, SnO ₂ and P ₂ O _{5 be} included. Although these components may be intentionally incorporated according to various purposes, there are cases in which they are inevitably introduced into the glaze layer as impurities (or soils) from raw materials (or clay materials introduced during glaze slurry production described below) or from a refractory material or the like, used in the melting step.

Diese Bestandteile können in geeigneter Weise für den Zweck der Einstellung des Erweichungspunktes der Glasurschicht (z.B. ZrO₂, TiO₂ und HfO₂), zur Verbesserung der Isolationseigenschaften (z.B. ZrO₂ und MgO), Farbtoneinstellung, usw. eingebracht werden. Das Einbringen von Titan, Zirkon oder Hafnium verbessert effektiv die Wasserbeständigkeit. Zirkon- und Hafniumkomponenten sind effektiver als eine Titankomponente bei der Verbesserung der Wasserbeständigkeit der Glasur. Der Begriff "ausreichende Wasserbeständigkeit", so wie er hierin für eine Glasur verwendet wird, bedeutet eine solche Eigenschaft der Glasur, dass, wenn Rohmaterialien für die Glasur, welche beispielsweise in einer Pulverform miteinander mit einem Medium, wie z.B. Wasser, vermischt werden und die sich ergebende Glasuraufschlämmung über eine lange Zeit stehengelassen wird, dann die Glasuraufschlämmung weniger dazu neigt, eine Viskositätszunahme, bewirkt durch die Auflösung der Komponenten, zu erfahren. Aufgrund der verbesserten Wasserbeständigkeit kann, wenn die Glasuraufschlämmung auf einen Isolator aufgebracht wird, die Beschichtungsdicke leicht optimiert werden, wobei gleichzeitig eine verringerte Unebenheit in der Dicke erzielt wird. Demzufolge kann die durch Brennen ausgebildete Glasurschicht effektiv mit einer optimalen Dicke mit verringerter Dickenungleichmäßigkeit hergestellt werden.These ingredients may be suitably incorporated for the purpose of adjusting the softening point of the glaze layer (eg, ZrO ₂ , TiO _2, and HfO ₂ ), improving the insulating properties (eg, ZrO ₂ and MgO), hue adjustment, and so on. The incorporation of titanium, zirconium or hafnium effectively improves water resistance. Zirconium and hafnium components are more effective than a titanium component in improving the water resistance of the glaze. The term "sufficient water resistance" as used herein for a glaze means such a property of the glaze that, when raw materials for the glaze, which are mixed, for example, in a powder form with each other with a medium such as water, and the The resulting glaze slurry is allowed to stand for a long time, then the glaze slurry is less likely to experience an increase in viscosity caused by the dissolution of the components. Because of the improved water resistance, when the glaze slurry is applied to an insulator, the coating thickness can be easily optimized, while at the same time achieving reduced unevenness in the thickness. As a result, the glaze layer formed by firing can be effectively produced with an optimum thickness with reduced thickness unevenness.

In der Glasurschicht der Zündkerzen der Erfindung sind die vorstehend beschriebenen Komponenten im Allgemeinen in der Form eines Oxids vorhanden. Jedoch gibt es oft Fälle, bei denen die Oxidform, in welcher jede Komponente vorhanden ist, beispielsweise aufgrund der Ausbildung einer amorphren Glasphase nicht direkt sichergestellt werden kann. In diesem Falle wird die Glasurschicht so lange als innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung liegend betrachtet, wie die Gehalte ihrer Bestandteile in Form von Oxiden innerhalb der vorstehend spezifizierten entsprechenden Bereiche liegen.In the glaze layer of the spark plugs of the invention are the components described above in general in the form of an oxide. However, there are often cases at the oxide form in which each component is present, for example not directly ensured due to the formation of an amorphous glass phase can be. In this case, the glaze layer as long as within the scope of the invention, such as the contents of their constituents in the form of oxides within the above specified corresponding ranges lie.

Der Anteil jeder Komponente in der auf einem Isolator ausgebildeten Glasurschicht kann mittels eines bekannten Verfahrens einer Mikroanalyse wie z.B. EPMA (Elektronensonden-Mikroanalyse) oder XPS (Röntgenphotoelektronen-Spektroskopie) ermittelt werden. Im Falle der Verwendung von EPMA kann beispielsweise entweder das wellenlängendispersive Verfahren oder das energiedispersive Verfahren zur Detektion einer charakteristischen Röntgenstrahlung verwendet werden. Alternativ kann von einem Verfahren Gebrauch gemacht werden, in welchem die Glasurschicht von dem Isolator getrennt wird und einer chemischen Analyse oder Gasanalyse unterworfen wird, um deren Zusammensetzung zu analysieren.Of the Proportion of each component in the formed on an insulator Glaze layer can by means of a known method of microanalysis such as. EPMA (electron probe microanalysis) or XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) be determined. For example, in the case of using EPMA either the wavelength-dispersive Method or the energy dispersive method for the detection of a characteristic X-rays be used. Alternatively, use may be made of a method in which the glaze layer is separated from the insulator and a chemical analysis or gas analysis is subjected to to analyze their composition.

Die Zündkerzen der Erfindung, welche die vorstehend beschriebenen jeweiligen Glasurschichten aufweisen, weisen eine sich axial erstreckende Metallanschlussklemme in dem Durchtrittsloch des Isolators auf. Diese Metallanschlussklemme kann so ausgebildet sein, dass sie mit der Mittelelektrode vereint ist. Alternativ kann sie getrennt von der Mittelelektrode ausgebildet sein und mit der Elektrode über eine leitende Verbindungsschicht verbunden sein. Der Isolationswiderstand dieses Isolators kann mittels eines Verfahrens gemessen werden, in welchem die gesamte Zündkerze auf etwa 500°C gehalten und eine Spannung zwischen der Metallanschlussklemme und der Hauptelektrode angelegt wird. Vom Standpunkt der Sicherstellung einer Hochtemperaturisolationsbeständigkeit, um dadurch das Auftreten von Überschlägen, usw. zu verhindern, liegt der Isolationswiderstand des Isolators bevorzugt bei 200 MΩ oder höher.The spark of the invention, which the above-described respective glaze layers have an axially extending metal terminal in the through hole of the insulator. This metal terminal can be designed so that it combines with the center electrode is. Alternatively, it may be formed separately from the center electrode be and with the electrode over be connected to a conductive connection layer. The insulation resistance this insulator can be measured by a method in which the entire spark plug to about 500 ° C held and a voltage between the metal terminal and the main electrode is applied. From the standpoint of ensuring a high-temperature insulation resistance, thereby the occurrence rollovers, etc. To prevent, the insulation resistance of the insulator is preferred at 200 MΩ or higher.

Diese Isolationswiderstandsmessung wird beispielsweise in der nachstehenden Weise durchgeführt. Eine Gleichstrom-Konstantspannungsquelle (z.B. eine Spannungsquelle von 1000 Volt) wird mit der Metallanschlussklemme der Zündkerze verbunden, und die Metallhülse wird auf Masse gelegt. Die Zündkerze wird in einem Erwärmungsofen untergebracht und eine Spannung daran angelegt, während die Zündkerze auf 500°C gehalten wird. Beispielsweise kann in dem Falle, in welchem ein Widerstand zur Strommessung verwendet wird, der zu messende Isolationswiderstand Rx als (VS/Im) – Rm erhalten werden, wobei VS die angelegte Spannung ist. Der Stromwert Im kann beispielsweise aus dem Ausgangssignal eines Differentialverstärkers erhalten werden, welcher die Potentialdifferenz zwischen beiden Enden des Widerstands für die Strommessung verstärkt.These Insulation resistance measurement is, for example, in the following Manner performed. A DC constant voltage source (e.g., a voltage source of 1000 volts) is connected to the metal terminal of the spark plug connected, and the metal sleeve is put on earth. The spark plug is in a heating oven housed and put a tension on it while the spark plug kept at 500 ° C. becomes. For example, in the case where a resistor is used for current measurement, the insulation resistance to be measured Rx as (VS / Im) - Rm where VS is the applied voltage. The current value Im can be obtained, for example, from the output signal of a differential amplifier which is the potential difference between both ends of the Resistance for strengthens the current measurement.

Der Isolator kann aus einem Aluminiumoxidisolationsmaterial aufgebaut sein, welches 85 bis 98 Mol% der Aluminiumkomponente in Form von Al₂O₃ enthält. Die Glasurschicht weist bevorzugt einen mittleren Wärmeausdehnungskoeffizienten von 50 × 10^–7/°C bis 85 × 10^–7/°C in dem Temperaturbereich von 20 bis 350°C auf. Wenn der Wärmeausdehnungskoeffizient der Glasurschicht niedriger als der untere Grenzwert ist, gibt es Fälle, in welchen die Glasurschicht zum Aufweisen von Defekten, wie z.B. Rissbildung oder teilweiser Trennung von dem Isolator, neigt. Andererseits neigt, wenn der Wärmeausdehnungskoeffizient den oberen Grenzwert überschreitet, die Glasurschicht zur Entwicklung von Defekten, wie z.B. Glasurrissigkeit. Der bevorzugtere Bereich des Wärmeausdehnungskoeffizienten der Glasurschicht liegt zwischen 60 × 10^–7/°C bis 80 × 10^–7/°C.The insulator may be constructed of an alumina insulating material containing 85 to 98 mol% of the aluminum component in the form of Al ₂ O ₃ . The glaze layer preferably has a mean heat metric expansion coefficients of 50 × 10 ^-7 / ° C to 85 × 10 ^-7 / ° C in the temperature range of 20 to 350 ° C on. When the thermal expansion coefficient of the glaze layer is lower than the lower limit, there are cases in which the glaze layer tends to exhibit defects such as cracking or partial separation from the insulator. On the other hand, when the coefficient of thermal expansion exceeds the upper limit, the glaze layer tends to develop defects such as a glassiness. The more preferable range of the thermal expansion coefficient of the glaze layer is between 60 × 10 ^-7 / ° C to 80 × 10 ^-7 / ° C.

Der Wärmeausdehnungskoeffizient einer Glasurschicht kann in der folgenden Weise abgeschätzt werden. Rohmaterialien werden miteinander vermischt, so dass sie nahezu dieselbe Zusammensetzung wie die Glasurschicht ergeben und das Gemisch wird geschmolzen, um einem glasartigen Glasurvolumenkörper zu erhalten. Eine Probe wird aus dem Volumenkörper geschnitten und mittels eines bekannten Dilatometer-Verfahrens oder dergleichen geprüft. Aus diesem gefundenen Wert wird der Wärmeausdehnungskoeffizient der Glasurschicht abgeschätzt. Es ist auch möglich, ein Laser-Interferometer, oder ein Zwischenatomkraft-Mikroskop oder dergleichen zur Ermittlung des Wärmeausdehnungskoeffizienten der auf einem Isolator ausgebildeten Glasurschicht zu verwenden.Of the Coefficient of thermal expansion A glaze layer can be estimated in the following manner. Raw materials are mixed together, so they almost give the same composition as the glaze layer and the mixture is melted to obtain a vitreous glaze body. A sample is removed from the solid cut and by means of a known dilatometer method or the like checked. From this value found, the coefficient of thermal expansion of the glaze layer estimated. It is also possible, a laser interferometer, or an interatomic force microscope or the like for detection the thermal expansion coefficient to use the glaze layer formed on an insulator.

Die Zündkerzen der Erfindung können gemäß dem nachfolgenden Prozess produziert werden. Dieser Prozess umfasst:
einen Glasurpulver-Herstellungsschritt, welcher das Mischen von Rohmaterialpulvern für eine Glasur so umfasst, dass sich eine gewünschten Zusammensetzung ergibt, Schmelzen des Gemisches durch eine Erwärmung bei 1000 bis 1500°C, anschließendes schnelles Abkühlen und Verglasen der Schmelze, Mahlen des sich ergebendes Glases und dann Verwenden der Fritte zum Herstellen eines Glasurpulvers;
einen Glasurpulver-Abscheidungsschritt, in welchem das Glasurpulver auf der Oberfläche eines Isolators abgeschieden wird, um eine Glasurpulver-Abscheidungsschicht zu erzeugen; und
Glasur-Brennschritt, in welchem der pulverbeschichtete Isolator gebrannt wird, um die Glasurpulver-Abscheidungsschicht mit der Isolatoroberfläche zu verschmelzen und dadurch eine Glasurschicht zu erzeugen.The spark plugs of the invention can be produced according to the following process. This process includes:
a glaze powder production step which comprises mixing raw material powders for a glaze to give a desired composition, melting the mixture by heating at 1000 to 1500 ° C, then rapidly cooling and vitrifying the melt, grinding the resulting glass and then using the frit to make an icing powder;
a glaze powder deposition step in which the glaze powder is deposited on the surface of an insulator to form a glaze powder deposition layer; and
A glaze firing step in which the powder-coated insulator is fired to fuse the glaze powder deposition layer to the insulator surface to thereby form a glaze layer.

Neben Oxiden (einschließlich komplexen Oxiden) umfassen Beispiele der Rohmaterialpulver für die Komponenten der Glasurschicht verschiedene anorganische Pulvermaterialien wie z.B. Hydroxide, Karbonate, Chloride, Sulfate, Nitrate und Phosphate. Diese anorganischen Materialpulver sollten durch Erwärmen und Schmelzen in Oxide umwandelbar sein. Die rasche Abkühlung kann erzielt werden, indem die Schmelze in Wasser geworfen wird oder durch ein Verfahren, in welchem die Schmelze auf die Oberfläche einer Kühlwalze zum raschen Abkühlen der Schmelze und dadurch zum Erzielen eines flockigen Feststoffes ausgestoßen wird.Next Oxides (including complex oxides) include examples of the raw material powders for the components the glaze layer various inorganic powder materials such as e.g. Hydroxides, carbonates, chlorides, sulfates, nitrates and phosphates. These inorganic material powders should be heated and melted be convertible into oxides. The rapid cooling can be achieved by throwing the melt into water or by a process in which the melt is applied to the surface of a chill roll for rapid cooling of the Melt and thereby ejected to achieve a flaky solid.

Das Glaspulver, oder die Fritte, können in Wasser oder ein Lösungsmittel verteilt werden, um eine Glasuraufschlämmung zu erzeugen. In diesem Falle wird die Glasuraufschlämmung auf die Oberfläche des Isolators aufgebracht und getrocknet, um dadurch eine Glasuraufschlämmungs-Beschichtungsschicht als eine Glasurpulver-Abscheidungsschicht zu erzeugen. Zum Aufbringen der Glasuraufschlämmung auf die Oberfläche eines Isolators kann ein Verfahren verwendet werden, in welchem die Glasuraufschlämmung auf die Isolatoroberfläche aus einer Sprühdüse aufgesprüht wird. Dieses Verfahren ist dahingehend vorteilhaft, dass eine Glasurpulver-Abscheidungsschicht mit leicht einer gleichmäßigen Dicke ausgebildet werden kann und die Abscheidungsdicke leicht eingestellt werden kann.The Glass powder, or the frit, can in water or a solvent be distributed to produce a glaze slurry. In this Trap is the glaze slurry on the surface of the insulator and dried to thereby form a glaze slurry coating layer as a glaze powder deposition layer to create. For applying the glaze slurry to the surface of a Insulator can be used a method in which the glaze slurry on the insulator surface is sprayed from a spray nozzle. This method is advantageous in that a glaze powder deposition layer with a slightly uniform thickness can be formed and the deposition thickness adjusted easily can be.

Ein Tonmineral und ein organischer Binder können in die Glasuraufschlämmung in geeigneten Anteilen für den Zweck der Ausbildung einer Glasurpulver-Abscheidungsschicht mit einer verbesserten Formhaltung eingebracht werden. Als Tonmaterial kann ein Ton verwendet werden, der hauptsächlich aus Aluminiumsilikathydraten besteht. Beispiele davon umfassen solche, welche hauptsächlich aus einem oder mehreren von Allophan, Imogilit, Hisingerit, Smektid, Kaolinit, Halloysit, Montmorillonit, Vermikulit, Dolomit und dergleichen (und synthetische Tonmineralien dieser Art) bestehen. Im Hinblick auf die einzubeziehenden Oxidkomponenten kann ein Tonmineral verwendet werden, welches hauptsächlich aus SiO₂, Al₂O₃ und einem oder mehreren von Fe₂O₃, TiO₂, CaO, MoO, Na₂O, K₂O und dergleichen besteht.A clay mineral and an organic binder may be incorporated into the glaze slurry in suitable proportions for the purpose of forming a glaze powder deposit layer having improved shape retention. As the clay material, a clay mainly composed of aluminum silicate hydrates can be used. Examples thereof include those consisting mainly of one or more of allophane, imogilite, hisingerite, smectite, kaolinite, halloysite, montmorillonite, vermiculite, dolomite and the like (and synthetic clay minerals of this type). With respect to the oxide components to be included, a clay mineral mainly composed of SiO ₂ , Al ₂ O ₃ and one or more of Fe ₂ O ₃ , TiO ₂ , CaO, MoO, Na ₂ O, K ₂ O and the like can be used.

Die Zündkerzen der Erfindung können einen Isolator mit einem in seiner axialen Richtung ausgeformten Durchtrittsloch, einer an dem einen Ende des Durchtrittsloches befestigten Metallanschlussklemme und einer an dem anderen Ende befestigte Mittelelektrode umfassen. Ferner ist in dem Durchtrittsloch ein leitendes Sinterelement zwischen der Metallanschlussklemme und der Mittelelektrode angeordnet. Dieses leitende Sinterelement, welches elektrisch die Metallanschlussklemme und die Mittelelektrode verbindet, besteht hauptsächlich aus einem Gemisch eines Glases und eines leitfähigen Materials (besteht beispielsweise aus einer leitenden Glasversiegelungsschicht oder einem Widerstand). Eine Zündkerze mit diesem Aufbau kann mittels eines Prozesses produziert werden, welcher die nachstehenden Schritte umfasst.

Zusammenbauschritt: Eine Baugruppe wird produziert, welche einen Isolator mit einem Durchtrittsloch, eine Metallanschlussklemme, die an einem Ende des Durchtrittsloches befestigt ist, eine Mittelelektrode, die an dem anderen Ende befestigt ist, und eine Pulverschicht bestehend aus einem Rohmaterialpulver für eine leitende Sinterformation, welche zwischen der Metallanschlussklemme und der Mittelelektrode in dem Durchtrittsloch angeordnet ist, umfasst. Das Rohmaterialpulver besteht hauptsächlich aus einem Glaspulver und einem Pulver aus leitendem Material.
Glasur-Brennschritt: Eine Glasurpulver-Abscheidungsschicht wird auf der Oberfläche des Isolators ausgebildet. Diese Baugruppe wird auf eine Temperatur von 800 bis 950°C erwärmt, um die Glasurpulver-Abscheidungsschicht zu brennen und sie mit der Isolatoroberfläche zu verschmelzen und dadurch eine Glasurschicht zu erzeugen. Gleichzeitig mit dieser Glasurschichterzeugung wird das Glaspulver in der Pulverschicht erweicht.
Pressschritt: Die Mittelelektrode und die Metallanschlussklemme in der erwärmten Baugruppe werden innerhalb des Durchtrittsloches näher aneinander gebracht, um die Pulverschicht zwischen der Mittelelektrode und der Metallanschlussklemme zu pressen, und dadurch ein leitendes Sinterelement zu erzeugen.

The spark plugs of the invention may comprise an insulator having a through-hole formed in its axial direction, a metal terminal secured to one end of the through-hole, and a center electrode secured to the other end. Further, in the through hole, a conductive sintered element is disposed between the metal terminal and the center electrode. This conductive sintered element, which electrically connects the metal terminal and the center electrode, is mainly composed of a mixture of a glass and a conductive material (for example, a conductive glass sealing layer or a resistor). A spark plug with this structure can by means of a process comprising the following steps.

Assembly step: An assembly is produced which comprises an insulator having a through hole, a metal terminal fixed to one end of the through hole, a center electrode fixed to the other end, and a powder layer composed of a raw material powder for a conductive sinter formation is disposed between the metal terminal and the center electrode in the through hole. The raw material powder mainly consists of a glass powder and a powder of conductive material.
Glaze Burning Step: A glaze powder deposition layer is formed on the surface of the insulator. This assembly is heated to a temperature of 800 to 950 ° C to burn the glaze powder deposition layer and fuse it with the insulator surface to thereby form a glaze layer. Simultaneously with this glaze layer generation, the glass powder in the powder layer is softened.
Pressing step: The center electrode and the metal terminal in the heated package are brought closer to each other within the through hole to press the powder layer between the center electrode and the metal terminal, thereby producing a conductive sintered member.

Demzufolge verbindet das leitende Sinterelement nicht nur elektrisch die Metallanschlussklemme mit der Mittelelektrode, sondern dichtet auch den Spalt zwischen der Wand des Durchtrittsloches des Isolators und sowohl der Metallanschlussklemme als auch der Mittelelektrode ab. Der Glasur-Brennschritt dient somit auch als ein Glasversiegelungsschritt. Dieser Prozess ist dahingehend effizient, dass die Glasversiegelung und das Glasurbrennen gleichzeitig ausgeführt werden. Ferner kann, da die so ausgebildete Glasurschicht alle vorstehend beschriebenen Zusammensetzungen erhält, das Glasurbrennen bei einer niedrigen Temperatur von 800 bis 950°C ausgeführt werden. Demzufolge neigen die Mittelelektrode und die Metallanschlussklemme weniger zu einer Oxidation, die Produktionsausfälle bewirkt, was zu einer erhöhten Ausbeute der Zünd kerzenprodukte führt. Es ist auch möglich, den Glasur-Brennschritt auszuführen, bevor ein Glasversiegelungsschritt durchgeführt wird.As a result, the conductive sintered element not only electrically connects the metal terminal with the center electrode, but also seals the gap between the wall of the passage hole of the insulator and both the metal terminal as well as the center electrode. The glaze firing step thus serves also as a glass sealing step. This process is to that effect efficient that the glass seal and glaze firing at the same time accomplished become. Further, since the glaze layer thus formed may be all of the above obtained glaze burning in a low temperature of 800 to 950 ° C are executed. As a result, they tend the center electrode and the metal terminal less one Oxidation, the production losses causes, resulting in an increased Yield of ignition candle leads. It is possible, too, to perform the glaze firing step before a glass sealing step is performed.

Der Erweichungspunkt der Glasur ist bevorzugt auf beispielsweise 600 bis 700°C eingestellt. Wenn der Erweichungspunkt der Glasur höher als 700°C ist, benötigt der Glasur-Brennschritt, wenn er durchgeführt wird, um auch als Glasversiegelungsschritt wie vorstehend beschrieben zu dienen, eine Glasurbrenntemperatur von bis zu 950°C oder darüber, und dieses beschleunigt die Oxidation der Mittelelektrode und der Metallanschlussklemme. Andererseits sollte, wenn ihr Erweichungspunkt niedriger als 600°C ist, die Glasurbrenntemperatur auf unter 800°C eingestellt werden. In diesem Falle sollte das Glas zur Verwendung in dem leitenden Sinterelement eines mit einem niedrigen Erweichungspunkt sein, um so einen ausreichenden Glasversiegelungszustand zu erreichen. Demzufolge neigt, wenn das mit diesen Materialien hergestellte Zündkerzenprodukt für eine längere Zeitdauer bei relativ hohen Umgebungstemperaturen eingesetzt wird, das in dem leitenden Sinterelement enthaltene Glas zu einer Änderung. Beispielsweise kann in dem Falle, in welchem das leitende Sinterelement einen Widerstand enthält, die Veränderung des Glases zu einer Verschlechterung des Verhaltens, wie z.B. der Lebensdauer unter Belastung, führen. Der bevorzugtere Bereich des Erweichungspunktes der Glasurschicht liegt zwischen 520 bis 620°C.Of the Softening point of the glaze is preferably 600, for example up to 700 ° C set. If the softening point of the glaze is higher than 700 ° C, needed the glaze firing step, when it is performed also as a glass sealing step as described above to serve, a glaze baking temperature of up to 950 ° C or above, and this accelerates the oxidation of the center electrode and the metal terminal. On the other hand, if its softening point is lower than 600 ° C, the Glaze baking temperature can be set below 800 ° C. In this Trap should the glass for use in the conductive sintered element one with a low softening point so as to provide sufficient To achieve glass sealing state. As a result, if that spark plug product made with these materials for a longer period of time is used at relatively high ambient temperatures, the in the glass sintered element contained in a change. For example, in the case where the conductive sintered element contains a resistor, the change the glass to a deterioration of the behavior, such. of the Life under load, lead. The more preferred range of the softening point of the glaze layer is between 520 and 620 ° C.

Der Erweichungspunkt der eine Glasurschicht bildenden Glasur kann beispielsweise in der nachstehenden Weise ermittelt werden. Die Glasurschicht wird von dem Isolator abgetrennt und einer Differentialthermoanalyse unter Erwärmung unterworfen. Die Temperatur, welche der anschließend an die erste endothermische Spitze auftretenden Spitze, die einen Erweichungspunkt anzeigt, entspricht (d.h., die Temperatur, die der zweiten endothermischen Spitze entspricht) wird als der Erweichungspunkt der Glasur genommen. Alternativ kann der Erweichungspunkt der Glasur durch Analysieren der Glasurschicht geschätzt werden, indem die Inhalte deren Komponenten ermittelt werden und die Zusammensetzung der Glasur in Form der Oxide berechnet wird, Rohoxidmaterialien so vermischt werden, dass sie nahezu dieselbe Zusammensetzung wie die Berechnete ergeben, das Gemisch geschmolzen und rasch abgeschreckt wird, um eine Glasprobe zu erhalten, der Erweichungspunkt der Glasprobe gemessen wird und dieser Wert der Erweichungspunkt als der der Glasur angenommen wird.Of the The softening point of the glaze forming a glaze layer may be, for example be determined in the following manner. The glaze layer will separated from the insulator and a differential thermal analysis under warming subjected. The temperature which is subsequent to the first endothermic Tip tip that indicates a softening point corresponds (i.e., the temperature, that of the second endothermic Peak corresponds) is taken as the softening point of the glaze. Alternatively, the softening point of the glaze may be analyzed the glaze layer appreciated be determined by the contents of their components and the composition of the glaze is calculated in the form of the oxides, Raw oxide materials are mixed so that they are almost the same Composition as calculated, the mixture melted and quenched rapidly to obtain a glass sample, the softening point the glass sample is measured and this value is the softening point when the glaze is accepted.

Verfahren zur Ausführung der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die in einigen der beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen beschrieben. 1 stellt eine Ausführungsform der Zündkerze gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung dar. Diese Zündkerze 100 besitzt eine zylindrische Metallhülse 1; einen in das Innere der Metallhülse 1 eingesetzten Isolator 2, wobei dessen Spitze 21 aus dem vorderen Ende der Metallhülse 1 hervorsteht; eine innerhalb des Isolators 2 so angeordnete Mittelelektrode 3, dass ihr an der Spitze ausgebildeter Zündbereich 31 aus dem vorderen Ende des Isolators 2 vorsteht; und eine Masseelektrode 4, die mit ihrem einen Ende mit der Metallhülse 1 durch Verschweißen oder dergleichen verbunden ist und deren anderes Ende so nach innen gebogen, dass eine Seite dieses Endes der Spitze der Mittelelektrode 3 gegenüberliegt. Die Masseelektrode 4 besitzt einen Zündbereich 32, welcher dem Zündbereich 31 gegenüberliegt. Somit wird ein Zündspalt g zwischen dem Zündbereich 31 und dem Zündbereich 32, die einander gegenüberliegen, erzeugt.Methods of carrying out the invention will now be described with reference to the embodiments illustrated in some of the accompanying drawings. 1 FIG. 10 illustrates an embodiment of the spark plug according to the first aspect of the invention. This spark plug 100 has a cylindrical metal sleeve 1 ; one inside the metal sleeve 1 inserted insulator 2 , with its top 21 from the front end of the metal sleeve 1 projecting; one inside the insulator 2 so arranged center electrode 3 that their ignition area formed at the top 31 from the front end of the insulator 2 projecting; and a ground electrode 4 with one end with the metal sleeve 1 by welding or the like Chen and the other end is bent inwards so that one side of this end of the top of the center electrode 3 opposite. The ground electrode 4 has an ignition range 32 , which is the ignition area 31 opposite. Thus, a spark gap g between the ignition region 31 and the ignition area 32 , which are opposed to each other generated.

Die Metallhülse 1 mit einer zylindrischen Form besteht aus einem Metall, wie beispielsweise aus einem Stahl mit niedrigem Kohlenstoffanteil. Sie hat die Funktion eines Gehäuses der Zündkerze 100. Diese Metallhülse 1 besitzt an ihrer Umfangsoberfläche eine Gewindeabschnitt 7 zum Einschrauben der Zündkerze 100 in einen (nicht dargestellten) Motorblock. Das Symbol 1e bezeichnet einen Werkzeugansetzabschnitt, welcher einen Sechseck-Querschnitt aufweist, über welchen ein Werkzeug, wie z. B. ein Spann- oder Schraubschlüssel paßt, um die Metallhülse 1 zu befestigen.The metal sleeve 1 with a cylindrical shape is made of a metal, such as a low carbon steel. It has the function of a housing of the spark plug 100 , This metal sleeve 1 has on its peripheral surface a threaded portion 7 for screwing in the spark plug 100 in an engine block (not shown). The symbol 1e denotes a tool attachment portion which has a hexagonal cross-section, over which a tool, such as. B. a clamping or wrench fits around the metal sleeve 1 to fix.

Der Isolator 2 besitzt ein in der axialen Richtung sich erstreckendes Durchtrittsloch 6. Eine Metallanschlussklemme 13 ist in das eine Ende des Durchtrittsloches 6 von dem einem Ende aus eingeführt und befestigt, während die Mittelelektrode 3 in das Durchtrittsloches 6 von dem anderen Ende aus eingeführt und befestigt ist. Ein Widerstand 15 ist zwischen der Metallanschlussklemme 13 und der Mittelelektrode 3 in dem Durchtrittsloch 6 angeordnet. Der Widerstand 15 ist an seinen beiden Enden mit der Mittelelektrode 3 und der Metallanschlussklemme 13 über leitende Glasversiegelungsschichten 16 bzw. 17 verbunden. Der Widerstand 15 und die leitenden Glasversiegelungsschichten 16, 17 bilden ein leitendes Sinterelement. Der Widerstand 15 wird aus einer Widerstandszusammensetzung, die durch Mischen eines Glaspulver mit einem leitenden Materialpulver (und falls gewünscht einem Keramikpulver statt dem Glas) erhalten wird, und durch Erwärmen und Pressen des gemischten Pulvers als ein Rohmaterial in dem später erwähnten Glasversiegelungsschritt erzeugt. Dieser Widerstand 15 kann weggelassen werden, um die Metallanschlussklemme 13 direkt mit der Mittelelektrode 3 mit einer leitenden Glasversiegelungsschicht zu verbunden.The insulator 2 has a through hole extending in the axial direction 6 , A metal terminal 13 is in the one end of the passage hole 6 inserted and fixed from one end while the center electrode 3 in the passage hole 6 inserted and attached from the other end. A resistance 15 is between the metal terminal 13 and the center electrode 3 in the passage hole 6 arranged. The resistance 15 is at its two ends with the center electrode 3 and the metal terminal 13 over conductive glass sealing layers 16 respectively. 17 connected. The resistance 15 and the conductive glass sealant layers 16 . 17 form a conductive sintered element. The resistance 15 is made of a resistor composition obtained by mixing a glass powder with a conductive material powder (and, if desired, a ceramic powder instead of the glass) and heating and pressing the mixed powder as a raw material in the later-mentioned glass sealing step. This resistance 15 Can be omitted to the metal terminal 13 directly with the center electrode 3 connected to a conductive glass sealant layer.

Der Isolator 2, welcher das in seiner axialen Richtung sich erstreckende Durchtrittsloch 6 für die Befestigung der Mittelelektrode 3 darin aufweist, ist insgesamt aus dem nachstehenden isolierenden Material aufgebaut. Dieses isolierende Material ist ein hauptsächlich aus Aluminiumoxid bestehender Sinterkörper und weist einem Aluminiumkomponentengehalt von 85 bis 98 Mol% (bevorzugt 90 bis 98 Mol%) in Form von Al₂O₃ auf.The insulator 2 which is the through hole extending in its axial direction 6 for fixing the center electrode 3 has in total is made up of the following insulating material. This insulating material is a sintered body mainly composed of alumina and has an aluminum component content of 85 to 98 mol% (preferably 90 to 98 mol%) in the form of Al ₂ O ₃ .

Beispiele anderer Komponenten außer Aluminium umfassen die Nachstehenden:
Silizium-Komponente: 1,50 bis 5,00 Mol% in Form von SiO₂;
Kalzium-Komponente: 1,20 bis 4,00 Mol% in Form von CaO;
Magnesium-Komponente: 0,05 bis 0,17 Mol% in Form von MgO;
Barium-Komponente: 0,15 bis 0,50 Mol% in Form von BaO; und
Bor-Komponente: 0,15 bis 0,50 Mol% in Form von B₂O₃.Examples of components other than aluminum include the following:
Silicon component: 1.50 to 5.00 mol% in the form of SiO ₂ ;
Calcium component: 1.20 to 4.00 mole% in the form of CaO;
Magnesium component: 0.05 to 0.17 mol% in the form of MgO;
Barium component: 0.15 to 0.50 mole% in the form of BaO; and
Boron component: 0.15 to 0.50 mol% in the form of B ₂ O ₃ .

Der Isolator 2 weist in seiner axialen mittigen Position ein Vorsprungteil 2e auf, das nach außen, (z.B. flanschartig) von dessen äußeren Umfang vorsteht. Dieser Teil des Isolators 2, welcher auf der hinteren Seite des Vorsprungteils 2e angeordnet ist, d.h., auf der Seite gegenüber der Vorderseite, die der Spitze der Mittelelektrode 3 zugewandt ist (siehe 1) wird als ein hinterer Abschnitt 2b bezeichnet. Dieser hintere Abschnitt 2b besitzt einen kleineren Durchmesser als der Abschnitt 2e. Andererseits umfasst dieser Teil des Isolators 2, welche auf der Vorderseite des Vorsprungteils 2e angeordnet ist, in dieser Reihenfolge von der Vorsprungsseite aus einen ersten vorderen Abschnitt 2g mit einem kleineren Durchmesser als das Vorsprungteil 2e und einen zweiten vorderen Abschnitt 2i mit einem kleineren Durchmesser als der erste vordere Abschnitt 2g. Der hintere Endteil des hinteren Abschnittes 2b besitzt keine Rillen auf seinem Umfang, und sein gesamter äußerer Umfang ist zylindrisch. Der äußere Umfang des ersten vorderen Abschnittes 2g ist nahezu zylindrisch, während der des zweiten vorderen Abschnittes 2i zu der Spitze hin abgeschrägt ist, d.h., nahezu konisch ist.The insulator 2 has in its axial central position a projection part 2e which protrudes outward (eg, flange-like) from the outer circumference thereof. This part of the insulator 2 , which on the rear side of the projection part 2e is arranged, ie, on the side opposite the front, which is the top of the center electrode 3 is facing (see 1 ) is called a back section 2 B designated. This rear section 2 B has a smaller diameter than the section 2e , On the other hand, this part of the insulator includes 2 which is on the front of the projection part 2e is arranged, in this order from the projection side of a first front portion 2g with a smaller diameter than the projection part 2e and a second front section 2i with a smaller diameter than the first front section 2g , The rear end part of the rear section 2 B has no grooves on its circumference, and its entire outer circumference is cylindrical. The outer circumference of the first front section 2g is nearly cylindrical, while that of the second front portion 2i beveled towards the top, that is, is almost conical.

Andererseits besitzt die Mittelelektrode 3 einen kleineren Durchmesser als der Widerstand 15. Das Durchtrittsloch 6 des Isolators 2 ist in einen nahezu zylindrischen ersten Abschnitt 6a, in welchem die Mittelelektrode 3 eingeführt worden ist, und in einen nahezu zylindrischen zweiten Abschnitt 6b mit einem größeren Durchmesser als der erste Abschnitt 6a und auf der Rückseite des ersten Abschnittes 6a (auf der oberen Seite in der Zeichnung) angeordnet unterteilt. Die Metallanschlussklemme 13 und der Widerstand 15 sind in dem zweiten Abschnitt 6b angeordnet, während die Mittelelektrode 3 in den ersten Abschnitt 6a eingeführt ist. Die Mittelelektrode 3 besitzt in ihrem hinteren Endteil einen Auswärtsvorsprung 3c für die Elektrodenbefestigung, welcher aus dem Umfang der Elektrode vorsteht. Gemäß Darstellung in 2A sind der erste Abschnitt 6a und der zweite Abschnitt 6b des Durchtrittsloches 6 in dem ersten vorderen Abschnitt 2g miteinander verbunden. Dieses Verbindungsteil weist eine Vorsprungaufnahmefläche 6c mit einer abgeschrägten oder mit Radius versehenen Oberfläche zum Aufnehmen des Elektrodenbefestigungsvorsprungs 3c der Mittelelektrode 3 auf.On the other hand, the center electrode has 3 a smaller diameter than the resistor 15 , The passage hole 6 of the insulator 2 is in a nearly cylindrical first section 6a in which the center electrode 3 has been introduced, and in a nearly cylindrical second section 6b with a larger diameter than the first section 6a and on the back of the first section 6a (arranged on the upper side in the drawing). The metal terminal 13 and the resistance 15 are in the second section 6b arranged while the center electrode 3 in the first section 6a is introduced. The center electrode 3 has in its rear end part an outward projection 3c for the electrode attachment protruding from the periphery of the electrode. As shown in 2A are the first section 6a and the second section 6b the passage hole 6 in the first front section 2g connected with each other. This connecting part has a projection receiving surface 6c with a bevelled or with radius provided surface for receiving the electrode attachment projection 3c the center electrode 3 on.

Der Isolator 2 besitzt einen stufenförmigen äußeren Umfang an seinem Verbindungsteil 2h, wobei der erste vordere Abschnitt 2g mit dem zweiten vorderen Abschnitt 2i verbunden ist, während die Metallhülse 1 einen Vorsprung 1c besitzt, der an dem Teil seines inneren Umfangs ausgebildet ist, welcher auf den Isolator 2 trifft. Der Isolator 2 ist in die Metallhülse so eingesetzt, dass der stufenförmige äußere Umfang des Isolators auf den Vorsprung 1c über eine ringförmige Flachdichtung 63 trifft, um dadurch zu verhindern, dass der Isolator 2 in der axialen Richtung heraus gleitet. Andererseits ist eine ringförmige Drahtdichtung 62 zwischen diesem Teil des Innenumfangs der Metallhülse 1, welche sich in der Nähe seiner rückseitigen Öffnung befindet, und dem Teil des äußeren Umfangs des Isolators 2, welcher sich unmittelbar hinter dem flanschartigen Vorsprungteil 2e befindet, angeordnet. Ferner ist eine ringförmige Drahtdichtung 60 auf der Rückseite der Dichtung 62 so angeordnet, dass der Raum zwischen den zwei Dichtungen 60 und 62 mit einer Füllschicht 61 (z.B. Talkum), ausgefüllt ist. Der Isolator 2 wurde in die Metallhülse 1 zu der Vorderseite hin gepresst und unter Aufrechterhaltung dieses Zustands wurde der Rand der hinteren Öffnung der Metallhülse 1 nach innen zu der Dichtung 60 gebogen, um eine Verschlusslippe 1d zu erzeugen. Somit wurde der Metallhülse 1 an dem Isolator 2 befestigt.The insulator 2 has a stepped outer periphery at its connecting part 2h , where the first front section 2g with the second front section 2i is connected while the metal sleeve 1 a lead 1c has, which is formed on the part of its inner circumference, which on the insulator 2 meets. The insulator 2 is inserted into the metal sleeve so that the stepped outer periphery of the insulator on the projection 1c via an annular flat gasket 63 meets, thereby preventing the insulator 2 slides out in the axial direction. On the other hand, an annular wire seal 62 between this part of the inner circumference of the metal sleeve 1 , which is located near its rear opening, and the part of the outer periphery of the insulator 2 , which is located immediately behind the flange-like projection part 2e is located. Further, an annular wire seal 60 on the back of the seal 62 arranged so that the space between the two seals 60 and 62 with a filling layer 61 (eg talcum) filled out. The insulator 2 was in the metal sleeve 1 pressed to the front and while maintaining this condition became the edge of the rear opening of the metal shell 1 inside to the seal 60 bent to a sealing lip 1d to create. Thus, the metal shell became 1 on the insulator 2 attached.

2A und 2B stellen einige Beispiele des Isolators 2 dar. Die Abmessungsbereiche des Isolators und dessen Komponenten werden nachstehend beschrieben. 2A and 2 B show some examples of the insulator 2 The dimensional ranges of the insulator and its components will be described below.

Gesamtlänge, L1: 30 bis 75 mm;
Länge des ersten vorderen Abschnittes 2g, L₂: 0 bis 30 mm (ausschließlich des Verbindungsteils 2f für die Verbindung mit dem Vorsprungteil 2e, und einschließlich des Verbindungsteils 2h zur Verbindung mit dem zweiten Vorderabschnitt 2i);
Länge des zweiten vorderen Abschnittes 2i, L3: 2 bis 27 mm;
Außendurchmesser des hinteren Abschnittes 2b, D₁: 9 bis 13 mm;
Außendurchmesser des Vorsprungteils 2e, D₂: 11 bis 16 mm;
Außendurchmesser des ersten vorderen Abschnittes 2g, D3: 5 bis 11 mm;
Außenbasisdurchmesser des zweiten vorderen Abschnittes 2i, D₄: 3 bis 8 mm;
Außenspitzendurchmesser des zweiten vorderen Abschnittes 2i, D₅ (wo die Außenkante der Spitze mit einem Radius versehen oder abgerundet ist, ist der Außendurchmesser an der Basis des mit einem Radius versehenen oder abgerundeten Teils in einem Querschnitt gemessen, der die Mittenaxiallinie 0 enthält): 2,5 bis 7 mm;
Innendurchmesser des zweiten Abschnittes 6b des Durchtrittsloches 6, D₆: 2 bis 5 mm;
Innendurchmesser des ersten Abschnittes 6a des Durchtrittsloches 6, D₇: 1 bis 3,5 mm;
Wanddicke des ersten vorderen Abschnittes 2g, t₁: 0,5 bis 4,5 mm;
Wanddicke des Basisteils des zweiten vorderen Abschnittes 2i, t₂ (die Dicke in einer Richtung senkrecht zu der Mittelaxiallinie 0): 0,3 bis 3,5 mm;
Wanddicke des Spitzenteils des zweiten vorderen Abschnittes 2i, t₃ (die Dicke in einer Richtung senkrecht zu der Mittelaxiallinie 0; wo die Außenkante der Spitze mit einem Radius versehen oder abgerundet ist, ist die Dicke an der Basis des mit einem Radius versehenen oder abgerundeten Teils in einem Querschnitt gemessen, der die Mittelaxiallinie 0 enthält): 0,2 bis 3 mm; und
Durchschnittliche Wanddicke des zweiten vorderen Abschnittes 2i, t_A (= (t₂ + t₃)/2): 0,25 bis 3,25 mm.Total length, L1: 30 to 75 mm;
Length of the first front section 2g , L ₂ : 0 to 30 mm (excluding the connecting part 2f for the connection with the projection part 2e , and including the connecting part 2h for connection to the second front section 2i );
Length of the second front section 2i , L3: 2 to 27 mm;
Outer diameter of the rear section 2 B , D ₁ : 9 to 13 mm;
Outer diameter of the projection part 2e D ₂ : 11 to 16 mm;
Outer diameter of the first front section 2g , D3: 5 to 11 mm;
External base diameter of the second front section 2i , D ₄ : 3 to 8 mm;
Outer tip diameter of the second front section 2i , D ₅ (where the outer edge of the point is radiused or rounded, the outside diameter at the base of the radiused or rounded part is measured in a cross section containing the centerline 0): 2.5 to 7 mm;
Inner diameter of the second section 6b the passage hole 6 , D ₆ : 2 to 5 mm;
Inner diameter of the first section 6a the passage hole 6 , D ₇ : 1 to 3.5 mm;
Wall thickness of the first front section 2g , t ₁ : 0.5 to 4.5 mm;
Wall thickness of the base part of the second front portion 2i , t ₂ (the thickness in a direction perpendicular to the center axial line O): 0.3 to 3.5 mm;
Wall thickness of the tip portion of the second front portion 2i , t ₃ (the thickness in a direction perpendicular to the center axial line O; where the outer edge of the tip is radiused or rounded, the thickness at the base of the radiused or rounded portion is measured in a cross section which is the centerline Contains 0): 0.2 to 3 mm; and
Average wall thickness of the second front section 2i , t _A (= (t ₂ + t ₃ ) / 2): 0.25 to 3.25 mm.

In 1 weist der Teil 2k des Isolators 2, welcher auf der hinteren Seite aus der Metallhülse 1 vorspringt, eine Länge L₄ von 20 bis 25 mm (z.B. etwa 23 mm) auf.In 1 rejects the part 2k of the insulator 2 , which is on the rear side of the metal sleeve 1 projecting, a length L ₄ of 20 to 25 mm (for example, about 23 mm) on.

Gemäß Darstellung durch die Punkt/Stich-Linien in 2 besitzt der Isolator 2 eine auf seiner Oberfläche ausgebildete Glasurschicht 2d, insbesondere auf der äußere Umfangsoberfläche des hinteren Abschnittes 2b. Die Oberflächenrauigkeit dieses Teils der Glasurschicht 2d, welche über dem äußeren Umfang des hinteren Abschnittes 2b des Isolators 2 liegt, ist auf 10 μm oder niedriger hinsichtlich des vorstehend beschriebenen Wertes Ry eingestellt. Die Glasurschicht 2d besitzt im Allgemeinen eine Dicke von 10 bis 150 μm, bevorzugt von 10 bis 50 μm. Ferner ist die Oberflächenrauigkeit des darunter liegenden Isolators 2 auf 15 bis 35 μm hinsichtlich der maximalen Höhe Ry eingestellt. Gemäß Darstellung in 1 erstreckt die auf dem hinteren Abschnitt 2b erzeugte Glasurschicht 2d so, dass sie vollständig den Isolatorumfang umgibt, welcher in der axialen Richtung von der Hinterkante des vorspringenden Teils 2e bis zu der Hinterkante des hinteren Abschnittes 2b reicht.As shown by the dot / stitch lines in 2 owns the insulator 2 a glaze layer formed on its surface 2d , in particular on the outer peripheral surface of the rear portion 2 B , The surface roughness of this part of the glaze layer 2d which over the outer circumference of the rear section 2 B of the insulator 2 is set to 10 μm or lower with respect to the value Ry described above. The glaze layer 2d generally has a thickness of 10 to 150 microns, preferably from 10 to 50 microns. Furthermore, the surface roughness of the underlying insulator 2 set to 15 to 35 μm in terms of the maximum height Ry. As shown in 1 extends to the rear section 2 B produced glaze layer 2d such that it completely surrounds the insulator periphery, which in the axial direction from the trailing edge of the projecting part 2e up to the trailing edge of the rear section 2 B enough.

Die Glasurschicht 2d weist wenigstens eine von den Zusammensetzungen gemäß den vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Aspekten der Erfindung auf. Da die kritische Bedeutung des Bereichs des Gehalts jeder Komponente bereits im Detail beschrieben wurde, erfolgt hier keine Wiederholung. Der Teil der Glasurschicht 2d, welcher über dem äußeren Umfang des Isolators 2 liegt, der sich von der Hinterkante der Metallhülse 1 über die Länge L_q des vorspringenden hinteren Abschnittes 2b des Isolators hinaus erstreckt, besitzt eine Dicke t₁ (im Mittelwert) von 10 bis 50 μm.The glaze layer 2d comprises at least one of the compositions according to the first and second aspects of the invention described above. Since the critical importance of the content range of each component has already been described in detail, no repetition occurs here. The part of Gla surschicht 2d , which over the outer circumference of the insulator 2 lies, extending from the trailing edge of the metal sleeve 1 along the length L _{q of} the projecting rear section 2 B of the insulator extends, has a thickness t ₁ (in the mean value) of 10 to 50 microns.

Die Masseelektrode 4 und der Hauptkörper 3a der Mittelelektrode 3 bestehen aus einer Nickellegierung oder dergleichen. Die Mittelelektrode 3 weist diesen Hauptkörper 3b und darin eingebettet einen Kern 3b auf, welcher aus Kupfer, einer Kupferlegierung darin, einem Kern 3b, welcher aus Kupfer einer Kupferlegierung oder dergleichen besteht, und zur Beschleunigung der Wärmeableitung dient. Andererseits bestehen der Zündbereich 31 und der diesem gegenüberliegende Zündbereich 32 hauptsächlich aus einer Edelmetalllegierung auf der Basis von einem oder mehreren von Iridium, Platin und Rhodium. Der Hauptkörper 3a der Mittelelektrode 3 ist im Durchmesser an seinem vorderen Ende reduziert und besitzt eine flache Spitzenfläche. Ein aus der die Zündbereiche bildenden Legierung bestehendes Scheibenstück ist auf diese flache Spitzenfläche aufgelegt und damit verbunden, um den Zündbereich 31 zu bilden. Diese Bindung wird durch Erzeugen einer Schweißnaht entlang des Umfangs der Verbindung durch Laserschweißen, Elektronenstrahlschweißen, Widerstandschweißen usw. erzielt. Der gegenüberliegende Zündbereich 32 ist durch Positionieren eines Stücks auf der Masseelektrode 4, so dass es der Stückfläche des Zündbereichs 31 gegenüberliegt und dann durch Erzeugen einer Schweißnaht entlang des Umfangs der Verbindungsstelle in derselben Weise zum Festzuhalten des Stücks ausgebildet. Diese Stücke können beispielsweise jeweils ein Material sein, das durch Mischen von Legierungsbestandteilen so, dass sich die gewünschte Zusammensetzung ergibt und Schmelzen des Gemisches erhalten wird. Alternativ können die Stücke ein Sinterteil sein, das durch Verdichten und Sintern eines Legierungspulvers oder eines Pulvers aus elementaren Metallen, die in einem gegebenen Verhältnis gemischt werden, erhalten wird. Wenigstens einer von dem Zündbereich 31 und dem gegenüberliegenden Zündbereich 32 kann weggelassen werden.The ground electrode 4 and the main body 3a the center electrode 3 consist of a nickel alloy or the like. The center electrode 3 has this main body 3b and embedded in it a core 3b which is made of copper, a copper alloy in it, a core 3b which is made of copper of a copper alloy or the like and serves to accelerate heat dissipation. On the other hand, there is the ignition range 31 and the ignition region opposite this 32 mainly of a noble metal alloy based on one or more of iridium, platinum and rhodium. The main body 3a the center electrode 3 is reduced in diameter at its front end and has a flat top surface. A slice piece made up of the alloy forming the ignition regions is placed on and connected to this flat tip surface around the ignition region 31 to build. This bonding is achieved by creating a weld along the perimeter of the joint by laser welding, electron beam welding, resistance welding and so on. The opposite ignition range 32 is by positioning a piece on the ground electrode 4 , making it the piece of the ignition area 31 is opposite and then formed by creating a weld along the periphery of the joint in the same manner to hold the piece. For example, these pieces may each be a material obtained by mixing alloying ingredients to give the desired composition and melting the mixture. Alternatively, the pieces may be a sintered part obtained by compacting and sintering an alloy powder or a powder of elemental metals mixed in a given ratio. At least one of the ignition area 31 and the opposite ignition region 32 can be omitted.

Die vorstehend beschriebene Zündkerze 100 kann beispielsweise mittels des nachstehenden Verfahrens produziert werden. Zuerst wird ein Isolator 2 in der nachstehenden Weise produziert. Ein Rohaluminiumoxidpulver wird mit Rohmaterialpulvern für eine Siliziumkomponente, Kalziumkomponente, Magnesiumkomponente, Bariumkomponente und Borkomponente in einem solchen Verhältnis gemischt, dass sich die vorstehend erwähnte Zusammensetzung in Form von Oxiden durch das Brennen ergibt. Dieses Pulver wird mit gegebenen Anteilen eines Binders (z.B. PVA) und Wasser gemischt, um einen Ausgangsaufschlämmung für die Erzeugung zu herzustellen. Die einzubringenden Materialpulver können beispielsweise ein SiO₂-Pulver, CaCO₃-Pulver, MgO-Pulver, BaCO₃-Pulver und H₃BO₃-Pulver für einen Siliziumkomponente, Kalziumkomponente, Ma gnesiumkomponente, Bariumkomponente bzw. Borkomponente sein. Das H₃BO₃ kann in der Form einer Lösung zugesetzt werden.The spark plug described above 100 can be produced, for example, by the following method. First, an insulator 2 produced in the following way. A raw alumina powder is mixed with raw material powders for a silicon component, calcium component, magnesium component, barium component and boron component in such a ratio as to give the above-mentioned composition in the form of oxides by firing. This powder is mixed with given amounts of a binder (eg PVA) and water to produce a starting slurry for production. The material powders to be introduced may be, for example, an SiO ₂ powder, CaCO ₃ powder, MgO powder, BaCO ₃ powder and H ₃ BO ₃ powder for a silicon component, calcium component, magnesium component, barium component or boron component. The H ₃ BO ₃ can be added in the form of a solution.

Die Ausgangsaufschlämmung zur Erzeugung wird mittels des Sprühtrocknungsverfahrens oder dergleichen sprühgetrocknet, um ein Basisgranulat zur Erzeugung zu erhalten. Das Basisgranulat wird mittels eines Gummiformverfahrens zum Erzielen eines Presslings als Rohisolator verdichtet. Für diese Verdichtung wird eine Gummiform mit einem Hohlraum verwendet, der sich in der Achsenrichtung über deren gesamte Länge erstreckt. Ein unterer Stempel ist in die untere Öffnung des Hohlraums eingesetzt. Der untere Stempel besitzt integriert auf der Stempelseite angeordnet einen Preßstift, welcher sich in den Hohlraum entlang dessen Achse erstreckt und die Form des Durchtrittsloches 6 des zu formenden Isolators 2 bestimmt.The starting slurry for production is spray-dried by the spray-drying method or the like to obtain a base granule for production. The base granules are compacted by means of a rubber molding process to obtain a compact as a raw insulator. For this compaction, a rubber mold having a cavity extending in the axial direction over its entire length is used. A lower punch is inserted in the lower opening of the cavity. The lower punch has integrated on the stamp side arranged a pressing pin which extends into the cavity along the axis thereof and the shape of the passage hole 6 of the insulator to be molded 2 certainly.

Dieser Hohlraum wird mit einer gegebenen Menge des Basisgranulats zur Formung gefüllt und die obere Öffnung des Hohlraums wird mit einem oberen Stempel verschlossen. Ein hydraulischer Druck wird auf den äußeren Umfang der Gummiform in diesem Zustand ausgeübt, um das Granulat in dem Hohlraum mittels der Gummiform zu verdichten und dadurch einen Pressling zu erhalten. Bevor das Basisgranulat zur Erzeugung der Verdichtung unterworfen wird, werden 0,7 bis 1,3 Gewichtsanteile an Wasser 100 Gewichtsanteilen des Granulats hinzugesetzt, um die Auflösung des Granulates in Pulverpartikel während der Verdichtung zu ermöglichen. Der äußere Umfang des Presslings wird mit einer Schleifmaschine oder dergleichen so bearbeitet, dass er eine dem Isolator 2 entsprechende Form aufweist. Der Pressling wird dann bei einer Temperatur von 1400 bis 1600°C gebrannt, um den Isolator 2 zu erhalten.This cavity is filled with a given amount of the base granules for forming and the upper opening of the cavity is closed with an upper punch. A hydraulic pressure is applied to the outer circumference of the rubber mold in this state to densify the granules in the cavity by means of the rubber mold to thereby obtain a compact. Before the base granules are subjected to densification, 0.7 to 1.3 parts by weight of water are added 100 Added proportions by weight of the granules to allow the dissolution of the granules in powder particles during compaction. The outer circumference of the compact is processed by a grinder or the like to form an insulator 2 has corresponding shape. The pellet is then fired at a temperature of 1400 to 1600 ° C to the insulator 2 to obtain.

Andererseits wird eine Glasuraufschlämmung in der nachstehenden Weise erzeugt.on the other hand becomes a glaze slurry generated in the following manner.

Zuerst werden Rohmaterialpulver für Silizium, Aluminium, Bor, Zink, Barium, Natrium, Kalium, Lithium und andere Komponenten (beispielsweise ein SiO₂-Pulver, Al₂O₃-Pulver, H₃BO₃-Pulver, ZnO-Pulver, BaCO₃-Pulver, Na₂CO₃-Pulver, K₂CO₃-Pulver und Li₂CO₃-Pulver für eine Siliziumkomponente, Aluminiumkomponente, Borkomponente, Zinkkomponente, Bariumkomponente, Natriumkomponente, Kaliumkomponente bzw. Lithiumkomponente) miteinander vermischt, um so eine vorgegebene Zusammensetzung erhalten. Dieses Pulvergemisch wird durch Erwärmung auf 1000°C bis 1500°C geschmolzen und die Schmelze zur Abschreckung und Verglasung in Wasser geworfen. Das sich ergebende Glas wird gemahlen, um eine Glasurfritte zu erhalten. Diese Glasurfritte wird mit geeigneten Mengen eines Tonminerals, z.B. Kaolin oder "Gairome"-Ton und einem organischen Binder gemischt. Ferner wird Wasser zugesetzt und das Gemisch homogenisiert, um eine Glasuraufschlämmung zu erhalten.First, raw material powders for silicon, aluminum, boron, zinc, barium, sodium, potassium, lithium and other components (for example, SiO ₂ powder, Al ₂ O ₃ powder, H ₃ BO ₃ powder, ZnO powder, BaCO ₃ Powder, Na ₂ CO ₃ powder, K ₂ CO ₃ powder and Li ₂ CO ₃ powder for a silicon component, aluminum component, boron component, zinc component, barium component, sodium component, potassium component or lithium component), so as to have a predetermined composition receive. The This powder mixture is melted by heating to 1000 ° C to 1500 ° C and thrown the melt for quenching and glazing in water. The resulting glass is ground to obtain a glaze frit. This glaze frit is mixed with suitable amounts of a clay mineral, eg kaolin or "gairome" clay and an organic binder. Further, water is added and the mixture is homogenized to obtain a glaze slurry.

Die Glasuraufschlämmung wird aus einer Sprühdüse auf die gegebene Oberfläche des Isolators 2 aufgesprüht, um eine Glasuraufschlämmungs-Beschichtungsschicht als eine Glasurpulver-Abscheidungsschicht zu erzeugen. Diese Beschichtungsschicht wird getrocknet.The glaze slurry is removed from a spray nozzle onto the given surface of the insulator 2 sprayed to produce a glaze slurry coating layer as a glaze powder deposition layer. This coating layer is dried.

Anschließend wird die Befestigung einer Mitteleelektrode 3 und einer Metallanschlussklemme 13 an dem Isolator 2 mit der Glasuraufschlämmungs-Beschichtungsschicht und die Erzeugung eines Widerstandes 15 und von leitenden Glasversiegelungsschichten 16 und 17 grob in der nachstehenden Weise ausgeführt. Zuerst wird eine Mittelelektrode 3 in den ersten Abschnitt 6a des Durchtrittsloches 6 des Isolators 2 eingeführt, und der restliche Raum des Durchtrittsloches 6 wird mit einem leitenden Glaspulver aufgefüllt. Eine Druckstange wird in das Durchtrittsloch 6 eingeführt, um vorläufig das Pulver zu verdichten und dadurch eine erste leitende Glaspulverschicht zu erzeugen. Anschließend wird ein Rohmaterialpulver für eine Widerstandszusammensetzung darauf gepackt und vorläufig in derselben Weise verdichtet. Ferner wird ein leitendes Glaspulver darauf gepackt und vorläufig verdichtet. Somit werden die erste leitende Glaspulverschicht, eine Widerstandszusammensetzungspulverschicht und eine zweite leitende Glaspulverschicht in dem Durchtrittsloch 6 in dieser Reihenfolge von der Seite der Mittelelektrode 3 (unteren Seite aus) übereinander geschichtet.Subsequently, the attachment of a center electrode 3 and a metal terminal 13 on the insulator 2 with the glaze slurry coating layer and the generation of a resistance 15 and conductive glass sealant layers 16 and 17 roughly performed in the following manner. First, a center electrode 3 in the first section 6a the passage hole 6 of the insulator 2 introduced, and the remaining space of the passage hole 6 is filled with a conductive glass powder. A push rod gets into the through hole 6 introduced to preliminarily densify the powder and thereby produce a first conductive glass powder layer. Subsequently, a raw material powder for a resistance composition is packed thereon and preliminarily compacted in the same manner. Further, a conductive glass powder is packed thereon and preliminarily compacted. Thus, the first conductive glass powder layer, a resistance composition powder layer, and a second conductive glass powder layer become in the through hole 6 in this order from the side of the center electrode 3 (bottom side off) layered on top of each other.

Eine Metallanschlussklemme 13 wird von der Oberseite in das Durchtrittsloch 6 eingeführt. Die sich ergebende Anordnung wird in diesem Zustand in einen Erwärmungsofen eingebracht und auf eine gegebene Temperatur von 800°C bis 950°C erwärmt, welche nicht niedriger als der Erweichungspunkt des Glases ist. Danach wird die Metallanschlussklemme 13 von der der Mittelelektrode 3 aus gegenüberliegenden Seite so in das Durchtrittsloch 6 gedrückt, dass die übereinanderliegenden Schichten in der axialen Richtung gepresst werden. Demzufolge werden diese Schichten verdichtet und gesintert, so dass sie zu einer leitenden Glasversiegelungsschicht 16, einem Widerstand 15 und einer leitenden Glasversiegelungsschicht 17 werden (der vorstehend beschriebene Schritt ist der Glasversiegelungsschritt).A metal terminal 13 gets into the through hole from the top 6 introduced. The resulting assembly is placed in a heating oven in this state and heated to a given temperature of 800 ° C to 950 ° C, which is not lower than the softening point of the glass. Thereafter, the metal terminal 13 from the center electrode 3 from opposite side so in the passage hole 6 pressed that the superimposed layers are pressed in the axial direction. As a result, these layers are densified and sintered to form a conductive glass sealant layer 16 a resistance 15 and a conductive glass sealant layer 17 (the step described above is the glass sealing step).

In dem Falle, in welchem die in der Glasuraufschlämmungs-Beschichtungsschicht enthaltene Glasurfritte eine ist, die so eingestellt ist, dass sie einen Erweichungspunkt zwischen 600°C und 700°C besitzt, kann diese Glasuraufschlämmungs-Beschichtungsschicht durch die Erwärmung für den Glasversiegelungsschritt gebrannt werden, um gleichzeitig die Glasurschicht zu erzeugen. Da eine relativ niedrige Temperatur von 800°C bis 950°C für die Erwärmung in dem Glasversiegelungsschritt verwendet wird, neigen die Oberflächen der Mittelelektrode 3 und der Metallanschlussklemme 13 zu einer geringeren Oxidation.In the case where the glaze frit contained in the glaze slurry coating layer is one set to have a softening point between 600 ° C and 700 ° C, this glaze slurry coating layer may be fired by the heating for the glass sealing step. to simultaneously produce the glaze layer. Since a relatively low temperature of 800 ° C to 950 ° C is used for the heating in the glass sealing step, the surfaces of the center electrode tend to be 3 and the metal terminal 13 to a lower oxidation.

Eine Metallhülse 1, eine Masseelektrode 4 und weitere Elemente werden an der Anordnung angebracht, welche dem Glasverssiegelungsschritt unterzogen worden war. Somit wird die in 1 dargestellte Zündkerze 100 fertiggestellt. Die Zündkerze 100 wird mittels ihres Gewindeteils 7 in einen Motorblock eingeschraubt und als eine Vorrichtung zum Zünden eines Luft/Kraftstoff-Gemisches verwendet, das der Brennkammer zugeführt wird. Ein Hochspannungskabel oder eine Zündspule wird mit der Zündkerze 100 mittels einer Gummikappe RC (beispielsweise aus Silikongummi bestehend) verbunden, welche den äußeren Umfang des hinteren Abschnittes 2b des Isolators 2 gemäß Darstellung durch Punkt/Strich-Linien in 1 abdeckt. Diese Gummikappe RC besitzt einen um etwa 0,5 bis 1,0 mm kleineren Innendurchmesser als der Außendurchmesser D₁ (2) des hinteren Abschnittes 2b. Der hintere Abschnitt 2b wird in die Gummikappe gedrückt, wobei elastisch das Loch der Kappe ausgedehnt wird, so dass der hintere Abschnitt 2b einschließlich seines Basisabschnittes dadurch abgedeckt wird. Demzufolge kommt die Innenoberfläche der Gummikappe RC in einen dichten Kontakt mit dem äußeren Umfang des Basisabschnittes des hinteren Abschnittes 2b. Somit hat die Gummikappe RC die Funktion einer isolierenden Abdeckung für das Verhindern von Überschlägen usw. Zusätzlich weist, da die über den äußeren Umfang des Basisabschnittes liegende Glasurschicht 2d aus einer Glasur mit der vorstehend beschriebenen Zusammensetzung hergestellt wurde und eine auf einen Wert innerhalb des in der Erfindung spezifizierten Bereiches eingestellte Oberflächenrauigkeit besitzt, die Oberfläche der gebrannten Glasurschicht eine verbesserte Glätte auf und zeigt einen höheren Grad eines dichten Kontaktes mit der Gummikappe RC. Demzufolge können die Überschläge verhindernden Eigenschaften verbessert werden. Ferner besitzt der Teil 2k des Isolators 2, welcher sich zu der hinteren Endseite hin erstreckt, keine Rillen, und dieses trägt ebenfalls zu der Verbesserung der Dichtheit des Kontaktes mit der Gummikappe RC bei. Jedoch wird, selbst wenn die vorstehend beschriebene Glasurschicht und der Isolator auf eine Zündkerze mit Rillen wie die in 3 dargestellte Zündkerze angewendet werden, der Effekt der Verbesserung der Dichtheit des Kontaktes zwischen der gebrannten Glasurschichtoberfläche und einer Gummikappe RC ebenfalls aufgrund der verbesserten Glätte der gebrannten Glasurschichtoberfläche erzielt, obwohl ein Unterschied im Grad dieses Effektes vorliegt. Auch in diesem Falle können die Überschläge verhindernden Eigenschaften in gleicher Weise verbessert werden.A metal sleeve 1 , a ground electrode 4 and other elements are attached to the assembly which has undergone the glass sealing step. Thus, the in 1 illustrated spark plug 100 completed. The spark plug 100 is by means of its threaded part 7 screwed into an engine block and used as a device for igniting an air / fuel mixture, which is supplied to the combustion chamber. A high voltage cable or coil will come with the spark plug 100 by means of a rubber cap RC (for example, consisting of silicone rubber), which the outer circumference of the rear portion 2 B of the insulator 2 as shown by dot / dash lines in 1 covers. This rubber cap RC has an inner diameter approximately 0.5 to 1.0 mm smaller than the outer diameter D ₁ (FIG. 2 ) of the rear section 2 B , The rear section 2 B is pressed into the rubber cap, whereby elastically the hole of the cap is extended, so that the rear section 2 B including its base section is thereby covered. As a result, the inner surface of the rubber cap RC comes into tight contact with the outer periphery of the base portion of the rear portion 2 B , Thus, the rubber cap RC has the function of an insulating cover for preventing flashovers, etc. In addition, since the overlying the outer periphery of the base portion glaze layer 2d is made of a glaze having the composition described above and has a surface roughness set to a value within the range specified in the invention, the surface of the baked glaze layer has improved smoothness and exhibits a higher degree of tight contact with the rubber cap RC. As a result, the flashover preventing properties can be improved. Furthermore, the part has 2k of the insulator 2 which extends to the rear end side, no grooves, and this also contributes to the improvement of the tightness of the contact with the rubber cap RC. However, even if the above-described glaze layer and the insulator are applied to a spark plug having grooves like those in FIG 3 shown spark plug are applied, the effect of improving the tightness of the Contact between the fired glaze layer surface and a rubber cap RC is also achieved due to the improved smoothness of the fired glaze layer surface, although there is a difference in the degree of this effect. Also in this case, the flashover preventing properties can be improved in the same way.

Die Zündkerzen der Erfindung sind nicht auf die des in 1 dargestellten Typ beschränkt. Beispielsweise können sie welche sein, in welchen die Spitze der Masseelektrode 4 einer Seite der Mittelelektrode 3 gegenüberliegt, um einen Spalt g dazwischen zu erzeugen. Mögliche Modifikationen dieses Aufbaus umfassen eine Zündkerze, welche zwei Masseelektroden 4 besitzt, die jeweils an beiden Seiten der Mittelelektrode 3 angebracht sind, und eine Zündkerze, welche drei oder mehr Masseelektroden 4 besitzt, die um die Mittelelektrode 3 herum angeordnet sind. Ferner kann die Zündkerze 100 als Halbkriechstrom-Entladungstyp-Zündkerze ausgebildet sein, in welcher der Isolator 2 so angeordnet ist, dass dessen vorderes Ende zwischen eine Seite der Mittelelektrode 3 und die Spitzenfläche der Massenelektrode 4 reicht. Da eine Funkenentladung in diesem Aufbau entlang der Oberfläche des vorderen Endes des Isolators 2 erfolgt, ist diese Zündkerze weniger gegenüber Zusetzung und Beschädigung als eine Luftentladungstyp-Zündkerze empfindlich.The spark plugs of the invention are not those of in 1 limited type shown. For example, they may be ones in which the tip of the ground electrode 4 one side of the center electrode 3 is opposite to create a gap g in between. Possible modifications of this structure include a spark plug, which has two ground electrodes 4 own, each on both sides of the center electrode 3 are mounted, and a spark plug, which three or more ground electrodes 4 owns that around the center electrode 3 are arranged around. Furthermore, the spark plug 100 be formed as a half-creeping discharge-type spark plug, in which the insulator 2 is arranged so that its front end between one side of the center electrode 3 and the tip surface of the ground electrode 4 enough. As a spark discharge in this structure along the surface of the front end of the insulator 2 is done, this spark plug is less susceptible to clogging and damage than an air discharge type spark plug.

BeispieleExamples

Die nachfolgenden Experimente wurden ausgeführt, um die Effekte der Erfindung zu bestätigen.The subsequent experiments were carried out to illustrate the effects of the invention to confirm.

Isolatoren 2 wurden in der nachstehenden Weise erzeugt. Zuerst wurden ein Aluminiumoxidpulver (Aluminiumoxidgehalt 95 Mol%); Natriumgehalt (in Form von Na₂O) 0,1 Mol%; mittlere Partikeldurchmesser 3,0 μm) als ein Rohpulver mit SiO₂ (Reinheit 99,5%; mittlerer Partikeldurchmesser 1,5 μm), CaCO₃ (Reinheit 99,9 %; mittlerer Partikeldurch messer 2,0 μm), MgO (Reinheit 99,5 %; mittlerer Partikeldurchmesser 2,0 μm), BaCO₃ (Reinheit 99,5 %; mittlerer Partikeldurchmesser 1,5 μm), H₃BO₃ (Reinheit 99,0 %; mittlerer Partikeldurchmesser 1,5 μm) und ZnO (Reinheit 99,5 %; mittlerer Partikeldurchmesser 2,0 μm) als die anderen Rohpulver in jedem der vorgegebenen Verhältnisse gemischt. Dazu wurden drei Gewichtsanteile PVA als hydrophiler Binder und 103 Gewichtsanteile Wasser pro 100 Gewichtsanteile des gesamten Pulvergemisches zugegeben. Diese Bestandteile wurden miteinander gemischt. Somit wurden Basisaufschlämmungen für die Erzeugung hergestellt.insulators 2 were generated in the following manner. First, an alumina powder (alumina content of 95 mol%); Sodium content (in the form of Na ₂ O) 0.1 mol%; average particle diameter 3.0 μm) as a raw powder with SiO ₂ (purity 99.5%; mean particle diameter 1.5 μm), CaCO ₃ (purity 99.9%, average particle diameter 2.0 μm), MgO (purity 99 , 5%, mean particle diameter 2.0 μm), BaCO ₃ (purity 99.5%, mean particle diameter 1.5 μm), H ₃ BO ₃ (purity 99.0%, mean particle diameter 1.5 μm) and ZnO ( Purity 99.5%; mean particle diameter 2.0 μm) than the other raw powders mixed in each of the predetermined ratios. To this was added 3 parts by weight of PVA as the hydrophilic binder and 103 parts by weight of water per 100 parts by weight of the total powder mixture. These ingredients were mixed together. Thus, basic slurries were made for production.

Diese sich jeweils in der Zusammensetzung unterscheidenden Ausschlemmungen wurden sprühgetrocknet, um kugelförmiges Basisgranulat zur Erzeugung herzustellen, welches gesiebt wurde, um eine Fraktion von 50 bis 100 μm zu erhalten. Jedes von diesen Granulatmaterialien wurde bei einem Druck von 50 MPa mittels des vorstehend beschriebenen Verfahrens einer Verdichtung mit einer Gummiform verdichtet. Der äußere Umfang jedes sich ergebenden Presslings wurde mit einer Schleifmaschine in eine vorgegebene Isolatorform bearbeitet. Die Presslinge wurden dann bei 1550°C gebrannt, um Isolatoren 2 zu erhalten. Eine Röntgenfluoreszenzanalyse zeigte, dass diese Isolatoren 2 die nachstehende Zusammensetzung hatten.

Aluminiumkomponente in Form von Al₂O₃: 94,0 Mol%
Siliziumkomponente in Form von SiO₂: 2,4 Mol%
Kalziumkomponente in Form von CaO: 1,9 Mol%
Magnesiumkomponente in Form von MgO: 0,1 Mol%
Bariumkomponente in Form von BaO: 0,4 Mol%
Borkomponente in Form von B₂O₃: 0,3 Mol%

These precipitates, each differing in composition, were spray-dried to produce spherical base granules for production, which were sieved to obtain a fraction of 50 to 100 μm. Each of these granular materials was compacted at a pressure of 50 MPa by the method of compacting with a rubber mold as described above. The outer circumference of each resulting compact was machined into a predetermined insulator shape with a grinder. The pellets were then fired at 1550 ° C to isolators 2 to obtain. An X-ray fluorescence analysis showed that these isolators 2 had the following composition.

Aluminum component in the form of Al ₂ O ₃ : 94.0 mol%
Silicon component in the form of SiO ₂ : 2.4 mol%
Calcium component in the form of CaO: 1.9 mol%
Magnesium component in the form of MgO: 0.1 mol%
Barium component in the form of BaO: 0.4 mol%
Boron component in the form of B ₂ O ₃ : 0.3 mol%

Die Abmessungen jedes Isolators 2, welche in 2A dargestellt sind, waren wie folgt. L₁ = ca. 60 mm, L₂ = ca. 10 mm, L₃ = ca. 14 mm, D₁ = ca. 11 mm, D₂ = ca. 13 mm, D₅ = 4,3 mm, D₆ = 3,9 mm, D₇ = 2,6 mm, t₁ = 3,3 mm, t₂ = 1,4 mm, t₃ = 0,9 mm und t_A = 1,15 mm. Ferner war die in 1 dargestellte Länge L_Q1 d.h., die Länge des Teils 2k des Isolators 2, welche aus der Rückseite der Metallhülse 1 hervorstand, 23 mm. Isolatoren 2 mit Rillen 2c gemäß Darstellung in 3 wurden ebenfalls hergestellt. Ferner wurden Isolatoren 2 mit einer glatten Oberfläche, geformt durch Trommelung hergestellt.The dimensions of each insulator 2 , what a 2A were shown were as follows. L ₁ = approx. 60 mm, L ₂ = approx. 10 mm, L ₃ = approx. 14 mm, D ₁ = approx. 11 mm, D ₂ = approx. 13 mm, D ₅ = 4.3 mm, D ₆ = 3.9 mm, D ₇ = 2.6 mm, t ₁ = 3.3 mm, t ₂ = 1.4 mm, t ₃ = 0.9 mm and t _A = 1.15 mm. Furthermore, the in 1 shown length L _Q1 ie, the length of the part 2k of the insulator 2 which comes from the back of the metal sleeve 1 protruded, 23 mm. insulators 2 with grooves 2c as shown in 3 were also made. Further, insulators became 2 with a smooth surface, formed by drumming.

Anschließend wurden Glasuraufschlämmungen in der nachstehenden Weise hergestellt. Zuerst wurden ein SiO₂-Schichtpulver (Reinheit 99,5 %), Al₂O₃-Pulver (Reinheit 99,5 %), H₃BO₃-Pulver (Reinheit 98,5 %), ZnO-Pulver (Reinheit 99,5 %), BaCO₃-Pulver (Reinheit 99,5 %), Na₂CO₃-Pulver (Reinheit 99,5 %), K₂CO₃-Pulver (Reinheit 99 %), Li₂CO₃-Pulver (Reinheit 99 %), MoO₃-Pulver (Reinheit 99 %), Fe₂O₃-Pulver (Reinheit 99,0 %), WO₃-Pulver (Reinheit 99 %), ZrO₂-Pulver (Reinheit 99,5 %), TiO₂-Pulver (Reinheit 99,5 %), CaCO₃-Pulver (Reinheit 99,8 %), MgO-Pulver (Reinheit 99,5 %), Sb₂O₅-Pulver (Reinheit 99 %), Bi₂O₃-Pulver (Reinheit 99 %) und PbO-Pulver (Reinheit 99 %) miteinander als Rohmaterialien in verschiedenen Proportionen gemischt. Die Pulvergemische wurden durch Erwärmung auf 1000 bis 1500°C geschmolzen und die Schmelzen wurden in Wasser abgeschreckt und verglast. Jedes sich ergebende Glas wurde mittels einer Aluminiumoxidschleifmühle zu Partikeln von 50 μm oder kleiner zum Erzeugen einer Glasurfritte gemahlen. Zu 100 Gewichtsanteilen der Glasurfritte wurden 3 Gewichtsanteile Neuseeland-Kaolin und zwei Gewichtsanteile PVA als ein organischer Binder gefolgt von 100 Gewichtsanteilen Wasser zugesetzt. Diese Bestandteile wurden miteinander gemischt. Auf diese Weise wurden Glasuraufschlämmungen erzeugt.Subsequently, glaze slurries were prepared in the following manner. First, a SiO ₂ layer powder (purity 99.5%), Al ₂ O ₃ powder (purity 99.5%), H ₃ BO ₃ powder (purity 98.5%), ZnO powder (purity 99, 5%), BaCO ₃ powder (purity 99.5%), Na ₂ CO ₃ powder (purity 99.5%), K ₂ CO ₃ powder (purity 99%), Li ₂ CO ₃ powder (purity 99%), MoO ₃ powder (purity 99%), Fe ₂ O ₃ powder (purity 99.0%), WO ₃ powder (purity 99%), ZrO ₂ powder (purity 99.5%), TiO ₂ powder (purity 99.5%), CaCO ₃ powder (purity 99.8%), MgO powder (purity 99.5%), Sb ₂ O ₅ powder (purity 99%), Bi ₂ O. ₃ powders (purity 99%) and PbO powder (purity 99%) mixed together as raw materials in various proportions. The powder mixtures were melted by heating to 1000 to 1500 ° C and the melts were melted in Water quenched and glazed. Each resultant glass was ground by an alumina grinding mill to particles of 50 μm or smaller to produce a frit of frost. To 100 parts by weight of the glaze frit was added 3 parts by weight of New Zealand kaolin and 2 parts by weight of PVA as an organic binder followed by 100 parts by weight of water. These ingredients were mixed together. In this way glaze slurries were produced.

Jede von den Glasuraufschlämmungen wurde auf Isolatoren 2 aus einer Sprühdüse gespritzt und getrocknet, um eine Glasuraufschlämmungs-Beschichtungsschicht zu erzeugen. Weitere Isolatoren 2 wurden in jede der in entsprechenden Gefäßen untergebrachten Glasuraufschlämmungen eingetaucht und dann nach oben gezogen, um eine Glasurbeschichtungsschicht darauf zu erzeugen. Die so erzeugten Glasurbeschichtungsschichten hatten eine Dicke von etwa 100 μm nach dem Trocknen. Diese beschichteten Isolatoren 2 wurden zur Herstellung verschiedener Zündkerzen 100 mit dem in 1 dargestellten Aufbau mittels des vorstehend beschriebenen Verfahrens verwendet. Der Außendurchmesser des Gewindeteils 7 war 14 mm. Zum Erzeugen des Widerstandes 15 wurde ein B₂O₃-SiO₂-BaO-Li₂O-Glaspulver, ZrO₂-Pulver, Rußpulver, TiO₂-Pulver und metallisches Aluminiumpulver als Rohmaterialpulver verwendet. Zum Erzeugen der leitenden Glasversiegelungsschichten 16 und 17 wurde ein B₂O₃-SiO₂-Na₂O-Glaspulver, Kupferpulver, Eisenpulver und Fe-B-Pulver als Rohmaterialpulver verwendet. Die Erwärmungstemperatur für die Glasversiegelung, d.h. die Glasurbrenntemperatur war 900°C. Andererseits wurden Glasurproben, welche nicht pulverisiert, sondern in einem Block verfestigt wurden, ebenfalls erzeugt. Bei diesem Block-Glasurproben wurde durch Röntgendiffraktometrie sichergestellt, dass sie sich in einem verglasten (amorphen) Zustand befanden. Diese Proben wurden mittels Fluoreszenzröntgensanalyse auf chemische Zusammensetzung untersucht und die gefundenen Werte (Anteile in Form von Oxiden) für jede Probe sind in den Tabellen 1 bis 5 dargestellt. Die auf jedem Isolator 2 ausgebildete Glasurschicht 2d wurde mittels EPMA auf Zusammensetzung analysiert und demzufolge die so erhaltenen Ergebnisse als nahezu in Übereinstimmung mit den Ergebnissen der Analyse der entsprechenden Blockprobe bestätigt. TABELLE 1

(Einheit, Mol%; Symbol * zeigt an, dass die Glasur außerhalb des Schutzumfangs der Erfindung liegt). TABELLE 2

(Einheit, Mol%; Symbol * zeigt an, dass die Glasur außerhalb des Schutzumfangs der Erfindung liegt). TABELLE 3

(Einheit, Mol%; Symbol * zeigt an, dass die Glasur außerhalb des Schutzumfangs der Erfindung liegt). TABELLE 4

(Einheit, Mol%; Symbol * zeigt an, dass die Glasur außerhalb des Schutzumfangs der Erfindung liegt). TABELLE 5

(Einheit, Mol%; Symbol * zeigt an, dass die Glasur außerhalb des Schutzumfangs der Erfindung liegt).Each of the glaze slurries was on insulators 2 sprayed from a spray nozzle and dried to produce a glaze slurry coating layer. More insulators 2 were dipped in each of the glaze slurries accommodated in respective jars, and then pulled up to form a glaze coating layer thereon. The glaze coating layers thus produced had a thickness of about 100 μm after drying. These coated insulators 2 were used to make various spark plugs 100 with the in 1 shown structure used by the method described above. The outer diameter of the threaded part 7 was 14 mm. To generate the resistance 15 For example, a B ₂ O ₃ -SiO ₂ -BaO-Li ₂ O glass powder, ZrO ₂ powder, carbon black powder, TiO ₂ powder, and metallic aluminum powder were used as the raw material powder. For producing the conductive glass sealant layers 16 and 17 For example, a B ₂ O ₃ -SiO ₂ -Na ₂ O glass powder, copper powder, iron powder and Fe-B powder were used as the raw material powder. The heating temperature for the glass seal, that is, the glaze baking temperature was 900 ° C. On the other hand, glaze samples which were not pulverized but solidified in a block were also produced. For this block glaze, X-ray diffractometry ensured that they were in a glazed (amorphous) state. These samples were examined for chemical composition by fluorescent X-ray analysis, and the values found (proportions in the form of oxides) for each sample are shown in Tables 1 to 5. The on each insulator 2 formed glaze layer 2d was analyzed for composition by EPMA and thus the results thus obtained were confirmed to be close to the results of the analysis of the corresponding block sample. TABLE 1

(Unit, mole%, symbol * indicates that the glaze is beyond the scope of the invention). TABLE 2

(Unit, mole%, symbol * indicates that the glaze is beyond the scope of the invention). TABLE 3

(Unit, mole%, symbol * indicates that the glaze is beyond the scope of the invention). TABLE 4

(Unit, mole%, symbol * indicates that the glaze is beyond the scope of the invention). TABLE 5

(Unit, mole%, symbol * indicates that the glaze is beyond the scope of the invention).

Die Oberflächenrauigkeit des Teils der Glasurschicht 2d, welche über dem äußeren Umfang des Basisabschnittes jedes Isolators 2 liegt, wurde in Hinblick auf die maximale Höhe Ry mittels des in JIS B 0601 bereitgestellten Verfahrens gemessen. Für die Messung wurde eine kontaktlose Dreikoordinatenmeßvorrichtung (NH-3) hergestellt von Mitaka Koki Co, Ltd. verwendet. Ferner wurde die Dicke des Teils der Glasurschicht 2d, welche über dem äußeren Umfang des Basisabschnittes jedes Isolators 2 liegt, mittels Überprüfung ihres Querschnittes mit einem SEM (Rasterelektronenmikroskop) gemessen.The surface roughness of the part of the glaze layer 2d , which over the outer circumference of the base portion of each insulator 2 was measured in terms of the maximum height Ry by the method provided in JIS B 0601. For the measurement, a contactless three-coordinate measuring apparatus (NH-3) was manufactured by Mitaka Koki Co, Ltd. used. Further, the thickness of the part of the glaze layer became 2d , which over the outer circumference of the base portion of each insulator 2 is measured by checking its cross-section with a SEM (Scanning Electron Microscope).

Jede Zündkerze wurde ferner auf Isolationswiderstand bei 500°C und bei angelegter Spannung von 1000 Volt mittels des vorstehend beschriebenen Verfahrens überprüft. Ferner wurde jede Zündkerze auf die Eigenschaft der Überschlagsfestigkeit in der fol genden Weise geprüft. Die Vorderseite des Isolators 2 wurde mit einem Silikonschlauch oder dergleichen abgedeckt, um zu verhindern, dass eine Entladung auf der Seite des Funkenspaltes g auftritt. Diese Zündkerze 100 wurde an einer Druckkammer angebracht. Eine aus Silikongummi bestehende Gummikappe RC wurde auf dem hinteren Abschnitt 2b des Isolators 2 gemäß Darstellung in 1 angebracht und ein mit PVC oder dergleichen isoliertes Hochspannungskabel mit der Metallanschlussklemme 13 verbunden. Eine Spannung wurde über das Hochspannungskabel auf die in diesem Zustand gehaltene Zündkerze 100 angelegt und die angelegte Spannung wurde mit einer Rate von 0,1 bis 1,5 kV/s erhöht, um die kritische Spannung für das Auftreten eines Überschlags zu ermitteln, d.h., die niedrigste Spannung, bei welcher ein Überschlag auftritt. Die Zündkerzen mit einer kritischen Spannung höher als 30 kV wurden als ausgezeichnet eingestuft (O), die mit einer kritischen Spannung von 25 bis 30 kV als gut (Δ) und die mit einer kritischen Spannung kleiner 25 kV als schlecht (X). Die Ergebnisse der vorstehenden Untersuchungen sind in den Tabellen 7 bis 10 dargestellt. Die vorstehend beschriebene Messung des Isolationswiderstandes wurde nach der Ermittlung der Eigenschaft der Überschlagsfestigkeit wiederholt.Each spark plug was further tested for insulation resistance at 500 ° C and applied voltage of 1000 volts by the method described above. Further, each spark plug was tested for the property of flashover resistance in the following manner. The front of the insulator 2 was covered with a silicone hose or the like to prevent discharge from occurring on the side of the spark gap g . This spark plug 100 was attached to a pressure chamber. A silicone rubber rubber cap RC was on the back section 2 B of the insulator 2 as shown in 1 attached and insulated with PVC or the like high voltage cable to the metal terminal 13 connected. A voltage was applied through the high voltage cable to the spark plug held in this state 100 and the applied voltage was increased at a rate of 0.1 to 1.5 kV / sec to detect the critical voltage for occurrence of flashover, that is, the lowest voltage at which flashover occurs. The spark plugs with a critical voltage higher than 30 kV were classified as excellent (O), those with a critical voltage of 25 to 30 kV as good (Δ) and those with a critical voltage smaller than 25 kV as bad (X). The results of the above investigations are shown in Tables 7 to 10. The above-described insulation resistance measurement was repeated after the evaluation of the over-flash characteristic.

Die vorstehend angegebenen Ergebnisse zeigen, dass die Einstellung der Glasurschicht so, dass sie eine Oberflächenrauigkeit von 10 μm oder weniger in ihrem Teil, der über dem äußeren Umfang des Basisabschnittes des hinteren Abschnittes 2b liegt, effektiv die Dichtigkeit des Kontaktes zwischen der Gummikappe und dem Isolator verbesserte und dadurch die Überschlagsspannung verbesserte.The results given above show that the adjustment of the glaze layer is such that it has a surface roughness of 10 μm or less in its part, that over the outer circumference of the base section of the rear section 2 B effectively improved the sealing of the contact between the rubber cap and the insulator and thereby improved the breakdown voltage.

Die Zündkerze des in Tabelle 6 dargestellten Experimentes Nr. 2 hatte einen höheren Isolationswiderstand als die des Experimentes Nr. 1 wegen des vergrößerten Abstandes aufgrund der Rillen. Jedoch zeigte die erstere Zündkerze eine niedrigere Dichte des Kontaktes und eine leicht niedrigere Überschlagsspannung aufgrund der Rillen. Die Zündkerze des Experimentes Nr. 3 hatte eine maximale Höhe Ry, die eine geringe Oberflächenrauigkeit von 4,0 μm trotz der geringen Glasurschichtdicke von 5 μm anzeigte, da die Oberfläche des darunter liegenden isolators 2 durch Trommelung geglättet worden war. Diese Zündkerze hatte daher eine zufriedenstellende Überschlagsspannung. Im Gegensatz dazu hatte die Zündkerze des Experimentes Nr. 4, welche in derselben Weise mit der Ausnahme, dass die Trommelung weggelassen war, produziert wurde, und welche nur eine geringe Glasurschichtdicke von 5 μm hatte, eine maximale Höhe von Ry, welche eine Oberflächenrauigkeit von bis zu 15 μm zeigt und zeigte auch eine schlechte Überschlagsspannung.The spark plug of Experiment No. 2 shown in Table 6 had a higher insulation resistance than that of Experiment No. 1 because of the increased clearance due to the grooves. However, the former spark plug showed a lower density of contact and a slightly lower flashover voltage due to the grooves. The spark plug of Experiment No. 3 had a maximum height Ry indicating a small surface roughness of 4.0 μm despite the small glaze layer thickness of 5 μm because the surface of the underlying insulator 2 had been smoothed by drumming. This spark plug therefore had a satisfactory flashover voltage. In contrast, the spark plug of Experiment No. 4, which was produced in the same manner except that the tumble was omitted, and which had only a small glaze layer thickness of 5 μm, had a maximum height of Ry, which had a surface roughness of up to 15 microns and also showed a poor flashover voltage.

Die Zündkerze des Experimentes Nr. 5 hatte eine leichte Schwierigkeit in der Kappenentfernung und zeigte eine leicht reduzierte Dichtigkeit des Kontaktes, da die Glasurschicht zu dick war. Diese Zündkerze zeigt daher einen leicht reduzierten Isolationswiderstand. Die Zündkerze des Experimentes Nr. 6 hatte eine Ungleichmäßigkeit der Glasurschichtdicke und somit eine erhöhte Oberflächenrauigkeit, da die Glasurschicht nicht durch Aufsprühen, sondern durch Eintauchen in ein Glasuraufschlämmungsbad erzeugt wurde. Demzufolge zeigte diese Zündkerze eine schlechte Überschlagsspannung.The spark plug of Experiment No. 5 had a slight difficulty in cap removal and showed a slightly reduced density of contact since the glaze layer was too thick. This spark plug therefore shows a slight reduced insulation resistance. The spark plug of experiment no. 6 had an unevenness the glaze layer thickness and thus an increased surface roughness, since the glaze layer is not by spraying, but was created by immersion in a glaze slurry bath. As a result, showed this spark plug a bad flashover voltage.

Die Zündkerze des in der Tabelle 9 dargestellten Experimentes 32, in welcher die Glasurschicht keine Lithiumkomponente als Alkalimetallkomponente enthielt, und die des Experimentes Nr. 33, in welcher die Glasurschicht Alkalimetallkomponenten einschließlich kleiner Anteile einer Lithiumkomponente enthielt, hatten höhere Oberflächenrauigkeiten und niedrigere Überschlagsspannungen als die Zündkerzen der anderen Experimente, in welchen der Anteil einer Lithiumkomponente in den Alkalimetallkomponenten in dem Bereich von 0,2 bis 0,5 lag. Im Übrigen änderten sich die Zündkerzen der Experimente Nr. 34 und 35 im Isolationswiderstand während der Überprüfung und der Spannungsanlegung aufgrund des hohen Bleikomponentengehaltes. Insbesondere zeigten diese Zündkerzen eine bestimmte Abnahme in der Isolationsspannung während der Überprüfung auf die Eigenschaft der Überschlagsfestigkeit. Diese zwei Zündkerzen hatten ferner eine schlechte Überschlagsspannung. In der Tabelle 9, in der Spalte "Isolationswiderstand" für jedes der Experimente Nr. 34 und 35 zeigt die Zahl vor dem Pfeil den Wert des Isolationswiderstandes vor der Überprüfung an, während die Zahl dahinter den Isolationswert nach der Überprüfung zeigt.The spark plug of the experiment shown in Table 9 32 in which the glaze layer contained no lithium component as the alkali metal component and that of Experiment No. 33 in which the glaze layer contained alkali metal components including small amounts of a lithium component had higher surface roughness and lower flashover voltages than the spark plugs of the other experiments in which the proportion of a lithium component in the alkali metal components in the range of 0.2 to 0.5. Incidentally, the spark plugs of Experiments Nos. 34 and 35 changed in the insulation resistance during the inspection and the voltage application due to the high lead component content. In particular, these spark plugs showed a certain decrease in the insulation voltage during the overheat resistance test. These two spark plugs also had a poor flashover voltage. In Table 9, in the column "Insulation Resistance" for each of Experiment Nos. 34 and 35, the number before the arrow indicates the value of the insulation resistance before the check, and the number behind it shows the insulation value after the check.

4 und 5 stellen Rauigkeitskurven einer glasierten Probe bzw. unglasierten Probe im Experiment Nr. 6 dar; die Rauigkeitskurven wurden mittels des in JIS B 0601 bereitgestellten Verfahrens erzielt. Ein Vergleich zwischen 4, welche die Rauigkeitskurve für eine glasierte Probe darstellt, und 5, die eine Rauigkeitskurve für eine unglasierte Probe darstellt, zeigt, dass die glasierte Oberfläche einen verringerten Spitze/Boden-Abstand hatte und deutlich geglättet war. In den 4 und 5 sind ferner Bedingungen für die Ermittlung von Rauigkeitskurven (Schwellwert, Bewertungslänge, Probenlänge und Schnittwert des Prozentwertes der Belastungslänge) und verschiedene Rauigkeitsparameter, berechnet aus jeder Rauigkeitskurve auf der Basis der in JIS B 0601 angegebenen Definitionen (arithmetische mittlere Rauigkeit Ra, maximale Höhe Ry, Zehn-Punkte-Mittelwert-Rauigkeit Rz, mittlerer Spitze/Tal-Abstand Sm, mittlerer Abstand zwischen lokalen Spitzen S und Prozentsatz der Belastungslänge tp) dargestellt. 4 and 5 represent roughness curves of a glazed sample or unglazed sample in Experiment No. 6; the roughness curves were obtained by the method provided in JIS B 0601. A comparison between 4 representing the roughness curve for a glazed sample, and 5 , which shows a roughness curve for an unglazed sample, shows that the glazed surface had a reduced tip-to-bottom distance and was significantly smoothed. In the 4 and 5 Further, conditions for the determination of roughness curves (threshold value, evaluation length, sample length and cut value of the load length percentage) and various roughness parameters calculated from each roughness curve based on the definitions given in JIS B 0601 (arithmetic mean roughness Ra, maximum height Ry, ten Point average roughness Rz, mean peak / valley distance Sm, mean distance between local peaks S and percentage of loading length tp).

Diese Anmeldung basiert auf den Japanischen Patentanmeldungen JP 2000-299379, eingereicht am 29. September 2000 und JPO 2001-195247, eingereicht am 27. Juni 2001.These Application is based on Japanese Patent Applications JP 2000-299379, filed on 29 September 2000 and JPO 2001-195247 on June 27, 2001.

Claims

Spark plug ( 100 ), comprising: - a center electrode ( 3 ); A metal sleeve ( 1 ); and an isolator ( 2 ), which comprises an alumina ceramic and between the center electrode ( 3 ) and the metal sleeve ( 1 ), wherein at least a part of the surface of the insulator ( 2 ) with a glaze layer ( 2d ), the glaze layer ( 2d ) has a lead component content of 1 mol% or less in terms of PbO, the glaze layer ( 2d ) comprises: 35 to 80 mol% of a first constituent containing 5 to 60 mol% of a silicon component in terms of SiO ₂ and 3 to 50 mol% of a boron component in terms of B ₂ O ₃ ; and 12 to 60 mol% of a second component containing at least one of a zinc component and an alkaline earth metal component R, wherein R is at least one selected from the group consisting of calcium, strontium and barium with respect to ZnO and empirical formula RO, the total content of the first constituent and the second constituent is from 65 to 98 mol%, the total content of the zinc component with respect to ZnO and at least one of the barium component with respect to BaO and strontium component in terms of SrO is from 12 to 30 mol%, the glaze layer ( 2d ) further contains at least one alkaline earth metal component selected from the group consisting of sodium, potassium and lithium in a total amount of 2 to 15 mol% with respect to Na ₂ O, K ₂ O or Li ₂ O, the insulator ( 2 ) comprises in its axially central position a protruding part projecting from its outer peripheral surface and extending in a circumferential direction, the insulator 2 ) comprises a main body which is adjacent to the projecting part at its rear side which is the side opposite to the front side facing the center electrode in the axial direction, and the main body of the insulator has a base portion with a cylindrical outer peripheral surface, and the outer one The circumference of the base section is covered with the glaze layer ( 2d ) which, when examined according to the method as in JIS B 0601, has a surface roughness curve having a maximum height Ry of 10 μm or smaller, wherein the insulator ( 2 ) when examined by the method as in JIS B 0601, has a surface roughness curve having a maximum height Ry of 15 to 35 μm, and the glaze layer ( 2d ) has a thickness of 10 to 50 μm.

Spark plug ( 100 ) according to claim 1, comprising: - a center electrode ( 3 ); A metal sleeve ( 1 ); and an isolator ( 2 ), which comprises an alumina ceramic and between the center electrode ( 3 ) and the metal sleeve ( 1 ), wherein at least a part of the surface of the insulator ( 2 ) with a glaze layer ( 2d ), the glaze layer ( 2d ) has a lead component content of 1 mol% or less in terms of PbO, the glaze layer ( 2d ) comprises: 35 to 80 mol% of a first constituent containing 5 to 60 mol% of a silicon component in terms of SiO ₂ and 3 to 50 mol% of a boron component in terms of B ₂ O ₃ ; and 10 to 60 mol% of a second component containing at least one of a zinc component and an alkaline earth metal component R, wherein R is at least one selected from the group consisting of calcium, strontium and barium with respect to ZnO and empirical formula RO, the total content of the first constituent and the second constituent of 65 to 98 mol%, the total content of the zinc component with respect to ZnO and at least one of the barium component with respect to BaO and strontium component with respect to SrO of 10 to 30 mol %, the glaze layer ( 2d ) further contains at least one of bismuth and antimony as a flow improving component in a total amount of 0.5 to 5 mol% in terms of Bi ₂ O ₃ and Sb ₂ O ₃ , the glaze layer ( 2d ) further contains at least one alkaline earth metal component selected from the group consisting of sodium, potassium and lithium in a total amount of 2 to 15 mol% with respect to Na ₂ O, K ₂ O or Li ₂ O, the insulator ( 2 ) comprises in its axially central position a protruding part projecting from its outer peripheral surface and extending in a circumferential direction, the insulator 2 ) comprises a main body which is adjacent to the projecting part on its rear side, which is the side opposite to the front side, which is the center electrode ( 3 ) in the axial direction, and the main body of the insulator has a base portion with a cylindrical outer peripheral surface, and the outer periphery of the base portion with the glaze layer (FIG. 2d ) which has a surface roughness curve having a maximum height Ry of 10 μm or smaller when examined by the method as in JIS B 0601, the insulator ( 2 ) when examined by the method as in JIS B 0601, has a surface roughness curve having a maximum height Ry of 15 to 35 μm, and the glaze layer ( 2d ) has a thickness of 10 to 50 μm.

Spark plug ( 100 ) according to claim 1 or 2, wherein the main body of the insulator ( 2 ) has no rippling on the outer periphery in its rear end portion.

Spark plug ( 100 ) according to any one of claims 1 to 3, wherein the glaze layer ( 2d ) contains a lithium component as the alkali metal component.

Spark plug ( 100 ) according to claim 4, wherein the glaze layer ( 2d ) contains a lithium component in such an amount that NLi ₂ O / NR ₂ O is from 0.2 to 0.5, provided that NLi ₂ O is the molar content of the lithium component with respect to Li ₂ O and NR ₂ O. the total content of at least two alkali metal com Component R is R ₂ O with respect to the empirical formula, including lithium and at least one of sodium and potassium.

Spark plug ( 100 ) according to any one of claims 1 to 5, wherein the glaze layer ( 2d ) contains an aluminum component in an amount of 0.1 to 5 mol% in terms of Al ₂ O ₃ .